看了楼主的设计,想法很好,可是中间有许多物理错误,楼主从11楼开始的假设就不符合实际情况和物理规律了,我们先分析下两边的受力情况,我们设让杠杆产生顺时针转动趋势的力为正方向。
左侧:左侧活塞重力(-)、左半边空气重力(-)、左侧活塞底部水压(+)
右侧:右侧活塞重力(+)、右半边空气重力(+)、右侧活塞上方水压(+)
轴的转动摩擦(-)
由此可知,两个活塞正好互相抵消,就相当于在翘翘板两边个放一个砝码一样,对整个系统没有影响,而且两个活塞都是可自由活动的,而且两侧的水压差等于水的密度*重力系数*活塞长度(左侧比右侧大),于是杠杆中的空气向右移动,两个活塞同时向上移动,直到两个活塞都上升到最上位置,这时右边空气比左边空气多,但是多出的空气产生的重力又不足以抵消水压的差(因为缸体空间太小,空气密度又比水小很多,所以即使多出一缸空气还是太轻),而且这个压差产生的力又大于轴的转动静摩擦,于是杠杆开始顺时针旋转,注意!关键的来了!当杠杆旋转时,左侧水压降低,右侧水压升高,促使其顺势针旋转的力越来越小,当这个力小于轴的转动摩擦时,杠杆开始减速,当直到左侧转动到比右侧高的位置时,右侧水压比左侧水压大,又促使空气向左移动,两个活塞同时向下移动,左侧空气也比右边重了,杠杠持续减速直至开始逆时针转动,当左侧再次比右侧低的时候,再减速,如此往复几次后最终会停留在平衡位置,在平衡位置时,左侧和右侧空气质量相等,如图(图画得比较烂,凑合看吧):
图中AB两点在同一水平线上