Autor |
Nachricht |
DrStupid |
Verfasst am: 30. Jun 2011 17:06 Titel: |
|
Keplerfan hat Folgendes geschrieben: | Sie müssen natürlich nicht gleich sein, im Video sind sie es aber (laut der Beschreibung). |
Nur weil es da steht, muss es ja noch lange nicht stimmen. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 30. Jun 2011 16:25 Titel: |
|
Sie müssen natürlich nicht gleich sein, im Video sind sie es aber (laut der Beschreibung). |
|
|
DrStupid |
Verfasst am: 30. Jun 2011 14:55 Titel: |
|
VeryApe hat Folgendes geschrieben: | obwohl die Uhren dann unterschiedlich wären |
1. Müssen sie denn gleich sein?
2. Vielleicht geht es auch mit gleichen Uhren, wenn die Umgebung anders ist (z.B. unterschiedlicher Druck). |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 29. Jun 2011 23:25 Titel: |
|
Das hatte ich auch gesehen ... Man müsste die Experimentatoren am Besten mal fragen! Besonders, wie sie die linke Uhr gebastelt haben. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 29. Jun 2011 23:00 Titel: |
|
Ehrlich gesagt glaube ich nicht das das die Lösung ist, da kann ich mich noch eher mit Dr. Stupids Lösung anfreunden obwohl die Uhren dann unterschiedlich wären, denn wenn man ganz genau hinsieht sieht man das die rechte Uhr von der Wand oben nach links schwingt und unten nach rechts schwingt und eigentlich für längere zeit keinen wandkontakt hat und trotzdem steht.
Aber ist ja auch egal, wird sicher auch ne kleine untergeordnete Rolle spielen. |
|
|
Dopap |
Verfasst am: 29. Jun 2011 18:57 Titel: |
|
Keplerfan hat Folgendes geschrieben: | Reibung mit den Wänden sollte es nur geben solange der Schwerpunkt der Sanduhr oberhalb des Symmetriezentrums der Sanduhr liegt. Dann gibt es ein Drehmoment, das die Uhr gegen die Zylinderwände kippt. Dadurch kann schon eine statische Situation entstehen, wenn die Reibungskraft stark genug ist, um die nach unten gerichtete Kraft aufzuheben. Wenn der Schwerpunkt unterhalb des Symmetriezentrums liegt, also genug Sand nach unten gerieselt ist, dreht das resultierende Drehmoment die Sanduhr aufrecht. Spätestens dann könnte die Sanduhr bei von Anfang an vorhandenem Auftrieb wieder aufsteigen, da die Reibung aufgehoben wäre.
|
vom Fragesteller dopap: ja so einfach ist die Lösung. Packo hat's aber schon vorher angedeutet!
und hier einiges zu paradoxen Sanduhren:
http://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/fachbereich_physik/didaktik_physik/publikationen/paradoxe_sanduhr.pdf
------------------------------------------------------------
@Packo: melde dich doch mit Passwort an, dann segelt keiner mehr unter falscher Flagge. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 27. Jun 2011 22:27 Titel: |
|
Dort wurde aber vermerkt, es wären die gleichen Uhren.
Wenn sie bautechnisch unterschiedlich sind, dann sind sie ja nicht mehr die gleichen.
Obwohl das natürlich auch eine Möglichkeit wäre, würde ich aber aufgrund des Vermerks ausschließen, dann bleibt ja nur noch die Flüssigkeit. weil sonst gibts Geister. |
|
|
DrStupid |
Verfasst am: 27. Jun 2011 20:37 Titel: |
|
Keplerfan hat Folgendes geschrieben: | Ist es bei der linken Sanduhr noch etwas anders? Oder hat der Experimentator diese Uhr deshalb fest im Blick, weil sie die "kompliziertere" ist und er genau weiß, wie er sie umdrehen muss? |
Die linke Uhr dürfte in der Tat komplizierter sein. Wie man das mit der rechten ganz einfach hinbekommt, habe ich ja schon geschrieben. Bei der linken funktioniert dieses Prinzip aber nicht. Um ihren Auftrieb zu verringern, muss ihre Volumen kleiner werden. Das ist technisch schwerer zu realisieren als eine Vergrößerung des Volumens. Unmöglich ist es allerdings nicht. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 27. Jun 2011 15:47 Titel: |
|
Frage ist nun: Ist es bei der linken Sanduhr noch etwas anders? Oder hat der Experimentator diese Uhr deshalb fest im Blick, weil sie die "kompliziertere" ist und er genau weiß, wie er sie umdrehen muss? Der Auftrieb am Anfang macht mir da immer noch zu schaffen. |
|
|
Packo |
Verfasst am: 27. Jun 2011 15:22 Titel: |
|
Keplerfan,
BRAVO! Du hast die Lösung gefunden! |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 27. Jun 2011 14:13 Titel: |
|
ja genau das ist das Problem das, das ich beschrieben habe.
Ich tippe darauf das in der linken Säule, Kochsalzlösung zu Wasser gekippt wurde. diese hat höhere Dichte.
Sie müsste sich zu Boden absetzen.
Beim umdrehen ist sie ganz oben und verschafft der Sanduhr auftrieb (ähnlich totes Meer), nach und nach setzt sie sich zu Boden ab und normales Wasser ist oben dadurch sinkt diese.
Aber das bringt eigentlich nix, weil das müsste man echt ausprobieren.
da geht probieren über studieren. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 27. Jun 2011 14:00 Titel: |
|
Reibung mit den Wänden sollte es nur geben solange der Schwerpunkt der Sanduhr oberhalb des Symmetriezentrums der Sanduhr liegt. Dann gibt es ein Drehmoment, das die Uhr gegen die Zylinderwände kippt. Dadurch kann schon eine statische Situation entstehen, wenn die Reibungskraft stark genug ist, um die nach unten gerichtete Kraft aufzuheben. Wenn der Schwerpunkt unterhalb des Symmetriezentrums liegt, also genug Sand nach unten gerieselt ist, dreht das resultierende Drehmoment die Sanduhr aufrecht. Spätestens dann könnte die Sanduhr bei von Anfang an vorhandenem Auftrieb wieder aufsteigen, da die Reibung aufgehoben wäre.
Bei der rechten Sanduhr mag das so sein - aber bei der linken gibt es am Anfang aber auch meiner Meinung nach definitiv Auftrieb, der später plötzlich zu "Abtrieb" wird. |
|
|
Packo |
Verfasst am: 27. Jun 2011 13:02 Titel: |
|
Der Psychopath hat sich wieder mal gemeldet:
Beitrag 27. Jun 2011 09:56 ist nicht von mir!
Der echte Packo |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 27. Jun 2011 11:18 Titel: |
|
Die durch Schräglage entstehende Reibung an der Gefässwand kann meiner Meinung nach nur Erklären warum die Beschleunigung am Anfang so langsam ist und dann größer, der Sand der am Boden ankommt dreht die Uhr aufrecht
Die Frage ist aber wenn man die linke Sanduhr anschaut, dann ist es offensichtlich das durch das aufsteigen der Luftblase die Sanduhr kurzzeitig in Bewegung bringt, was mich stutzig mach ist, das die Sanduhr nach unten geht während die Luftblase an ihr vorbei geht und dann wieder nach oben steigt, das müsste auf Auftrieb hindeuten.
Wenn aber die Sanduhr Auftrieb hat, dann kann sie nicht nach unten sinken, der Effekt des Rieselenden Sandes von der impulsbilanz würde auch noch dagegen wirken.
Es muß was in der Flüssigkeit drinnen sein. WEnn die Rechte und die Linke Wassersäule mit der selben Sanduhr ausgestattet sind und mit der selben Flüssigkeit, das gibts ja sonst gar nicht. |
|
|
Packo |
Verfasst am: 27. Jun 2011 09:56 Titel: |
|
Die Schieflage ist ein guter Ansatzpunkt! |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 27. Jun 2011 09:36 Titel: |
|
Obwohl ich mir bei der Reibung auch nicht 100% sicher bin - immerhin liegen die Uhren schon sehr schief in ihrem Zylinder. Wenn der "Rücksetzer" bei der linken Sanduhr am Anfang nicht wäre, könnte dies durchaus auch eine Möglichkeit sein. Ist das wirklich nur die Luftblase? |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 27. Jun 2011 09:27 Titel: |
|
Das wäre dann für die "fallende Sanduhr" - für die steigende müsste man die Dichte der Flüssigkeit gerade so kalibrieren, dass die Sanduhr überall Auftrieb hat außer gerade bei der minimalen Dichte, die sich im Gleichgewicht unter der Decke einstellt. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 27. Jun 2011 09:08 Titel: |
|
Packo: Reibung mit den Wänden habe ich nach Ansicht des Videos als Ursache für mich eliminiert. Die obere Uhr (nach Umdrehen) steigt am Anfang deutlich wieder nach oben, obwohl sie sich zunächst nach unten bewegt, hat also Auftrieb. Danach bekommt sie allerdings nach einiger Zeit "Abtrieb". Oder meinst du Reibung in der Flüssigkeit?
Ich habe in einem Forenbeitrag gelesen, dass Zucker in Wasser erst bei 2000 g auf 1000 ml eine gesättigte Lösung ergibt (als Quelle war der Römpp Chemie angegeben). Das bedeutet, man könnte die Dichte von Wasser durch Zugabe von Zucker quasi auf das Dreifache erhöhen (ob das dann noch so schön durchsichtig wäre, ist eine andere Frage). Ich möchte deshalb folgende Lösung vorschlagen. Dabei wird zunächst nur der leere Zylinder betrachtet. In diesem befindet sich eine hoch konzentrierte Zuckerlösung. Lässt man den Zylinder für längere Zeit stehen, so sinkt der Zucker zu Boden. Die Konzentration ist dann am Boden höher als unter der Decke des Zylinders. Dreht man den Zylinder nun um, so befindet sich die höhere Zuckerkonzentration plötzlich unter der Decke. Die Schwerkraft sorgt nun aber dafür, dass der Zucker langsam nach unten sinkt. Am Ende hat sich die höchste Zuckerkonzentration wieder am Boden des Zylinders eingestellt.
Nun angenommen, die maximale Zuckerkonzentration am Boden wäre im anfänglichen Gleichgewicht so kalibriert, dass die Sanduhr gerade über dem Boden schwebt. Dreht man den Zylinder nun um, passiert im Zylinder selbst das gleiche wie vorher: Der Zucker sickert langsam von der Decke zum Boden. Damit verliert die nun oben schwebende Sanduhr langsam die Grundlage ihres Auftriebs und sinkt zu Boden, da die Dichte der Flüssigkeit unter der Decke und damit der Auftrieb langsam abnimmt. Irgendwann hat sich die maximale Zuckerkonzentration, die die Sanduhr gerade in der Schwebe hält, wieder am Boden eingestellt. Dann muss sich natürlich auch die Sanduhr dort befinden, da nur dann Gravitationskraft und Auftriebskraft sich genau die Waage halten. |
|
|
Packo |
Verfasst am: 27. Jun 2011 07:35 Titel: |
|
Interessant, welch haarsträubende Theorien hier beschrieben werden.
Ich will jedoch hier nicht die Lösung verraten, sondern gebe nur ein paar Tipps:
Hat nichts mit wilden Impulstheorien zu tun!
1. Stichwort: SCHWERPUNKT.
2. Stichwort REIBUNG. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 27. Jun 2011 00:12 Titel: |
|
hm, das Absinken und Aufsteigen wird immer schneller, hat wohl wirklich mit Kepler Aussage einer Flüssigkeitsäule zu tun , deren Dichte nicht homogen ist. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:45 Titel: |
|
Okay, ich dachte du meintest die Sanduhr bleibt stehen, sind wir also doch einer Meinung.
Hab mir das Video angesehen, die rechte Sanduhren muss bei Systembetrachtung schon leichten resultierenden Auftrieb nach oben haben.
Denn bei meiner Schilderung bleibt der Gesamtschwerpunkt immer am selben platz. das heißt man könnte die Sanduhr um weniger als deren Länge verschieben.
Im Video bewegt sich die Sanduhr ruckartig kurzzeitig nachdem sie umgedreht wird nach oben. Ich glaube weil sie durch die Aufsteigende Luftblase mitgerissen wird, danach stellt sich wieder dieser langsame Auftrieb ein.
Beide Effekte FA> FG und das rieseln des Sandes werden wohl die Sanduhr nach oben bringen, einer alleine wird vielleicht nicht gegen die Reibung ausreichen |
|
|
Chillosaurus |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:22 Titel: |
|
VeryApe hat Folgendes geschrieben: | also was ist jetzt im Klartext deine Aussage, bewegt sich die Sanduhr so nach oben, oder bleibt sie stehen? |
Solange der Volumenstrom des Sandes anwächst, wird die Sanduhr nach oben beschleunigt.
Wenn der Volumenstrom abnimmt, wird sie gebremst.
Aber reicht das aus, um ausreichend lange gegen die Reibung mit dem Wasser anzukommen? |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:16 Titel: |
|
also was ist jetzt im Klartext deine Aussage, bewegt sich die Sanduhr so nach oben, oder bleibt sie stehen? |
|
|
Chillosaurus |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:14 Titel: |
|
VeryApe hat Folgendes geschrieben: | [...]sicher wird auch fallender Sand gestoppt. aber es wird immer wieder neuer beschleunigt, das vergisst du anscheinend.[...] |
Nein, das habe ich nicht vergessen. Man geht davon aus, dass der Sand einigermaßen gleichmäßig fließt, dann Hebt sich der Kraftstoß durch das Stoppen mit der Auftriebskraft stehts auf, bis auf direkt am Anfang, wo die Sanduhr eine Geschwindigkeit erhält und am Ende, wo exakt diese Geschwindigkeit wieder gebremst wird. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:09 Titel: |
|
Meine Betrachtung geht davon aus das sich Gewicht der Sanduhr plus Sand selbst mit den Auftrieb der Sanduhr im Gleichgewicht halten.
Wenn das sie ist dann kann man diese Pariser Sanduhr simulieren nach Dopaps schilderung, Video hab ich nicht gesehen. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:06 Titel: |
|
Der Schwerpunkt bewegt sich, sofern man davon ausgeht, dass man im Video alles sehen kann, was sich bewegt; bei einer der Sanduhren sogar entgegen der Richtung, in die der "Sandstoß" sie treiben müsste. Diese Uhr hat am Anfang offensichtlich Auftrieb (sonst würde sie nach dem Umdrehen nicht wieder nach oben steigen) und sinkt erst später zu Boden. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 26. Jun 2011 23:03 Titel: |
|
chill hat Folgendes geschrieben: |
Der fallende Sand wird aber von der Sanduhr gestoppt, wodurch dies exakt kompensiert werden sollte:
|
sicher wird auch fallender Sand gestoppt. aber es wird immer wieder neuer beschleunigt, das vergisst du anscheinend.
Die Sanduhr bewegt sich aufjedenfall. Der Gesamtimpuls ist null.
Ein Teil des Sandes ist immer in Bewegung.
Der Impuls des Sandes der im Moment in Bewegung ist wurde noch nicht per Stoss an den Sanduhr boden abgegeben dadurch bewegt sich die sanduhr nach oben solande noch sand rieselt.
Wieso machst du keine System betrachtung, sieh dir das nochmal an so verstehst du das am einfachsten.
Das Stoppen des Sandes ist innerhalb des Systems, daher verändert dieser Vorgang den Impuls des Gesamtsystems Sanduhr nicht. |
|
|
Chillosaurus |
Verfasst am: 26. Jun 2011 22:58 Titel: |
|
VeryApe hat Folgendes geschrieben: | [...] bedeutet ein Rieseln des Sandes nach unten ,das sich Sanduhr plus nichrieselnder Sand nach oben bewegen, denn der Gesamtimpuls muß null sein.[...] |
Der fallende Sand wird aber von der Sanduhr gestoppt, wodurch dies exakt kompensiert werden sollte:
m1: Masse des fallenden Sandes, M2: Masse der Sanduhr (inkl. nicht fallendem Sand), h: Fallhöhe
Energieerhaltung:
m1*g*h =(m1*M2)*v²/2
und folgich die Geschwindigkeit v1=-Sqrt(2m1gh/(m1+M2)
m1 trägt nicht zur gewichtskraft bei während der gesamten Fallzeit.
--> Beschleunigung a=m1*g/(m1+M2)
(Hier bin ich mir nicht ganz sicher, aber ich denke m1+M2 müsste richtig sein, ansonsten hätten wir eine mögliche Lösung)
Die Fallzeit, gleichmäßig beschleunigt Bewegung: t=sqrt(2h/a)
damit ist dann die aus dem Auftrieb resultierende Geschwindigkeit v2=sqrt(2m1gh/(m1+M2))=-v1
Die Geschwindigkeiten heben sich also auf, die Sanduhr bewegt sich nicht. |
|
|
VeryApe |
Verfasst am: 26. Jun 2011 22:38 Titel: |
|
Annahme : Das Loch wäre zu und Gewicht von Sand und sanduhr halten sich mit der Auftriebskraft der Sanduhr im Gleichgewicht.
FG=FA
Dann gilt auf die Sanduhr als System mit Anfangsimpuls 0, der Impuls ist gleich der von aussen zugeführte Impuls weniger der von aussen abgeführte.
FG*t-FA*t+ Anfangsimpuls 0=Impulssanduhr
FG*t zugeführter Impuls
FA*t Abgeführter impuls. da beide gleich groß sind gilt.
p=FG*t-FA*t=0
Der Impuls der Sanduhr als System betrachtet ist zu jeder Zeit null.
Da nun aber der Sand rieseln kann weil das Loch offen ist.
bedeutet ein Rieseln des Sandes nach unten ,das sich Sanduhr plus nichrieselnder Sand nach oben bewegen, denn der Gesamtimpuls muß null sein.
dadurch das ein Teil des Sandgewichtes den Sand selbst beschleunigt, gibts eine resultierende Kraft auf die Sanduhr plus nicht rieselnder Sand nach oben. Solange sich Sand nach unten bewegt, bewegt sich der Rest nach oben.
ist die Sanduhr oben angekommen wird der Zylinder gedreht dadurch ist natürlich die Sanduhr unten und der Vorgang beginnt von neuen.
Meine Meinung. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 22:24 Titel: |
|
Meiner Meinung nach ist da im Video ein Dichtegradient oder eine sonstige Inhomogenität von oben nach unten im Spiel. Ansonsten dürfte es ja keinen Unterschied machen, ob der Sand sich oben oder unten befindet. Oder lässt sich das definitiv ausschließen @Dopap? |
|
|
fuss |
Verfasst am: 26. Jun 2011 22:15 Titel: |
|
Dopap hat Folgendes geschrieben: |
Zitat: | ... Ich glaube, wenn man den Wasserwiderstand vernachlässigt, muss insgesamt der Schwerpunkt der Sanduhr zu jederzeit an der gleichen Stelle sein. |
du meinst, dass die Massenverteilungsänderung der Sanduhr den Schwerpunkt nicht beeinflusst?
Gewagte Hypothese.
Ein Typ: die Schwerpunktsänderung im Sandglas ist der Weg zur Lösung. |
Wenn man in der Sanduhr sitzt, stellt man fest, dass zu Beginn des Rieselns der Schwerpunkt in der Sanduhr nach unten beschleunigt wird, sich dann mit konstanter Geschwindigkeit nach unten bewegt; zum Schluss abgebremst wird.
Aber für einen Außenstehenden bleibt der Schwerpunkt doch gleich, oder? Durch das Absinken des Schwerpunktes im Sanduhrsystem muss ja dann die Sanduhr als gesamtes aufsteigen. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 21:48 Titel: |
|
Dazu verhält sich die "Sink"-Uhr allerdings am Anfang merkwürdig - die hat offensichtlich Auftrieb. Ich würde darauf tippen, dass es mit der Dichteänderung während des Sandfließens zu tun, mit der sich auch der Auftrieb ändert. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 21:37 Titel: |
|
Wenn die Sanduhr leicht schief in ihrem Behälter liegt, könnte es an Reibungskräften liegen. Sobald der Schwerpunkt so liegt, dass die Gravitation die Sanduhr aufrichtet anstatt kippt, verringert sich die Reibung und sie kann aufsteigen, da sie insgesamt sowieso eine geringere Dichte hat als die Flüssigkeit. Mit höherer Dichte funktioniert es auch in diesem Video: http://www.youtube.com/watch?v=L_FFsMzdtLY |
|
|
DrStupid |
Verfasst am: 26. Jun 2011 21:21 Titel: Re: schwieriges Kraft-Impulsproblem? |
|
Dopap hat Folgendes geschrieben: | Frisch geladen ( Sand oben ) ist die Sanduhr unten und der Sand rinnt...
Irgendwann steigt die Sanduhr nach oben ...
Nach dem Wenden des Zyl. beginnt alles wieder von Vorne.
Wie funktioniert das? |
Das funktioniert nur, wenn sich die mittlere Dichte der Sanduhr ändert. Das könnte man mit flexiblen Böden bewerkstelligen, die durch das Gewicht des Sandes ausgebeult werden. |
|
|
franz |
Verfasst am: 26. Jun 2011 21:04 Titel: |
|
Dopap hat Folgendes geschrieben: | nein, steht nicht in der Aufgabe. ... |
Mich beschleicht der Verdacht, daß hier ein gewisser Forschungsbedarf besteht. Hypothese <-> Experiment -> Theorie / Vorhersage -> Experiment. Was jemand mal dazu geschrieben hat, zählt dabei wenig. |
|
|
Dopap |
Verfasst am: 26. Jun 2011 20:54 Titel: |
|
fuss hat Folgendes geschrieben: | Schwebt die Sanduhr zu Beginn? |
nein, steht nicht in der Aufgabe.
Zitat: | ... Ich glaube, wenn man den Wasserwiderstand vernachlässigt, muss insgesamt der Schwerpunkt der Sanduhr zu jederzeit an der gleichen Stelle sein. |
du meinst, dass die Massenverteilungsänderung der Sanduhr den Schwerpunkt nicht beeinflusst?
Gewagte Hypothese.
Ein Typ: die Schwerpunktsänderung im Sandglas ist der Weg zur Lösung. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 14:22 Titel: |
|
Klingt gut, fuss, ich bin mir allerdings nicht sicher, ob der geringe "Kraftstoß" des fehlenden Sandes dann ausreicht, um die Sanduhr gegen die Reibung des Wassers nach oben zu befördern.
Andere Idee: Könnte es sich um eine kompressible Flüssigkeit handeln, deren Dichte (und damit auch der Auftrieb der Sanduhr) sich während des Vorgangs verändert; also eine Verdichtung am Boden des Zylinders stattfindet? Auch bei Salzwasser sollte der Auftrieb am Boden des Zylinders größer sein bzw. im Laufe der Zeit werden, da höhere Salzkonzentration (vgl. totes Meer). Die Sanduhr würde dann wohl die Lageenergie des Salzes benutzen, die man beim Umdrehen des Zylinders reingesteckt hat, um aufzusteigen, da das meiste Salz sich vor dem Umdrehen am Boden des Zylinders befindet. |
|
|
Chillosaurus |
Verfasst am: 26. Jun 2011 13:15 Titel: |
|
fuss hat Folgendes geschrieben: | Schwebt die Sanduhr zu Beginn?
In dem Moment, wo der Sand zu rieseln beginnt, wird die Sanduhr doch ein bisschen leichter und sie erfährt eine resultierende Kraft nach oben.[...] |
Ja, da hast du recht. Ich habe nicht bedacht, dass der fallende Sand keinen Beitrag zur Gewichtskraft der Sanduhr liefert. Kann bestätigen, dass sich die Geschwindigkeiten auf Grund der fehlenden Gewichtskraft und auf Grund der Potentiellen Energie des Sandes genau kompensieren. |
|
|
fuss |
Verfasst am: 26. Jun 2011 13:00 Titel: |
|
Schwebt die Sanduhr zu Beginn?
In dem Moment, wo der Sand zu rieseln beginnt, wird die Sanduhr doch ein bisschen leichter und sie erfährt eine resultierende Kraft nach oben.
Sobald der erste Sand dann auf dem Uhrenboden angekommen ist, hat sie wieder ihr übliches Gewicht, weil der Sand abgebremst werden muss und es herrscht wieder Kräftegleichgewicht mit der Auftriebskraft. Die Uhr hat aber schon eine Anfangsgeschwindigkeit bekommen (wird jetzt nur noch von der Reibung mit dem Wasser gebremst). Zum Schluss erfährt die Sanduhr noch eine Kraft nach unten, wenn aller Sand am Sanduhrboden angekommen ist.
Ich glaube, wenn man den Wasserwiderstand vernachlässigt, muss insgesamt der Schwerpunkt der Sanduhr zu jederzeit an der gleichen Stelle sein. Wenn die Sanduhr also vor Beginn des Rieselns schwebt, muss sie auch schweben, nachdem alles runtergerieselt ist, nur eben ein Stück höher. |
|
|
Keplerfan |
Verfasst am: 26. Jun 2011 11:30 Titel: |
|
Mir erscheint die Erklärung von Chillosaurus schlüssig. Vergleiche auch die "Stop-and-Go"-Kiste:
Im Weltraum wurde eine Kiste unbekannter Herkunft mit unbekanntem Inhalt beobachtet. Diese steht zunächst still, bekommt dann aber plötzlich nach einer gewissen Zeit einen Geschwindigkeitsschub und stoppt dann nach der gleichen Zeit wieder ab. Danach setzt dieses Spiel sich fort. Dabei wird keinerlei Materie nach außen ausgestoßen; z.B. mit einem Raketenantrieb lässt sich dieses Verhalten also nicht erklären. Auch Gravitationseffekte konnten natürlich ausgeschlossen werden. Handelt es sich hierbei um außerirdische Physik?
Des Rätsels Lösung kann z.B. sein, dass sich im inneren der Kiste eine Kugel mit der gleichen Masse wie der Kiste befindet. Diese steht am Anfang still, während die Kiste sich bewegt. Trifft eine Wand der Kiste auf die Kugel, so gibt es einen zentralen Stoß und die Kiste kommt zum Stillstand, setzt aber die Kugel in Bewegung. Trifft die Kugel dann wieder auf die Kistenwand, so bewegt sich danach wieder die Kiste usw. Man kann also relativ seltsame Effekte erzeugen, indem man nur genug Teilchen ins System mit einbezieht. |
|
|