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tim90
Anmeldungsdatum: 27.08.2010
Beiträge: 4
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 tim90 Verfasst am: 06. Okt 2010 18:09 Titel: Mal was anderes: Denksport |
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Moin,
ich habe mir folgenden "Antrieb" ausgedacht und frage mich nun ob das ganze funktionieren kann oder ich damit gegen Energieerhaltung oder sonstige Gesetze der Physik verstoße.
Skizze:
 http://www.pictureupload.de/originals/pictures/061010180039_Wagen.jpg
Die Idee ist, dass ich das Rohr auf dem Wagen mit Kugeln fülle am Rohrende unten links befindet sich ein Stopfen, der das vorzeitige austreten der Kugeln verindert. Der Wagen steht auf geradem Untergrund. Was passier wenn ich den Stopfen ziehe?
- klar, die Kugeln werden der Reihe nach rausfallen
Aber wird sich der Wagen auch nach rechts bewegen? Nach meiner Überlegung müsste er, denn ich versetze die Kugeln mit dem Befüllen des Rohres in einen Zustand höherer Lageenergie. Mit dem Öffnen des Rohres wandelt sich diese Lageenergie um in kinetische. Durch das Umlenken der Kugeln im Rohr erfährt das untere Rohrteil eine Kraft und diese enthält einen Vektor in Bewegungsrichtung des Wagens. Angenommen die Kugeln sind schwer genug und fahrbarer Untersatz leicht genug. Würde sich der Wagen nach rechts bewegen oder ist es schon theoretisch nicht möglich?!
Schöne Grüße und vielen Dank fürs Mitdenken! Tim |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5049
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| DrStupid Verfasst am: 06. Okt 2010 18:23 Titel: Re: Mal was anderes: Denksport |
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Ja, das funktioniert. So ein Ding hab' ich sogar schon in Aktion gesehen (mit Bolingkugeln). |
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tim90
Anmeldungsdatum: 27.08.2010
Beiträge: 4
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| tim90 Verfasst am: 06. Okt 2010 18:34 Titel: |
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Super! Dann sind meine mehr intuitiven Erklärungsversuche ja schon mal bestätigt!
Gruß Tim |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 06. Okt 2010 19:30 Titel: |
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Die Preisfrage wäre jetzt die Geschwindigkeit des Wagens zu bestimmen. |
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bishop
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.07.2004
Beiträge: 1133
Wohnort: Heidelberg
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| bishop Verfasst am: 06. Okt 2010 19:56 Titel: |
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klappt es mit dem Energieansatz?
 , wobei M die Masse des leeren Autos ist?
das wäre zumindest so mein spontaner Ansatz 
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Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 06. Okt 2010 20:54 Titel: Lösung(sversuch) der Preisfrage |
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| bishop hat Folgendes geschrieben: | klappt es mit dem Energieansatz?
, wobei M die Masse des leeren Autos ist?
[...] |
Nee, klappt nicht, da die austretenden Kugeln ja auch kinetische Energie haben.
Mein Ansatz wäre hingegen, dass sich der Schwerpunkt nicht bewegt. Also mit der Annahme, dass alle Kugeln direkt von oben und ohne Abstand herunterfallen:
die Kugeln haben die Geschwindigkeit v'=sqrt(2*g*h) im Ruhesystem des Wagens. Demzufolge ist die Geschwindigkeit im Inertialsystem v'=sqrt(2gh)-v. Sei k die Masse pro Länge der rollenden Kugeln.
Dann ist Schwerpunkt der Kugelreihe mal Weg= Schwerpunkt des Wagens mal dessen Weg, also:
0,5*v'²t²k=Mvt
Vereinfacht:
0=v²-v(2sqrt(2gh)+M/(2kt))+2gh |
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Blaubär
Gast
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| Blaubär Verfasst am: 06. Okt 2010 23:11 Titel: |
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Betrachtet man das grundlegende Prinzip, sollte sich einem zunächst mal die Frage aufdrängen, ob die Kraft, die durch die Bewegung der Kugeln entsteht, überhaupt dazu in der Lage ist, die Reibungsenergie der Achsen/Räder auf dem Boden und die Massenträgheit des Wagens zu überwinden und den Wagen erstmal in Bewegung zu versetzten. Dazu ist es nicht ganz unwichtig, wie groß die Kugeln sind, woraus Achsen oder Räder bestehen und auf welchem Bodenbelag das ganze steht. Auch klar ist, je mehr der Wagen wiegt, desto größer auch die Trägheit ihn in Bewegung zu versetzen... |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 14. Okt 2010 10:04 Titel: |
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Hi,
wäre das dann wie eine Art Rückstellkraft?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 14. Okt 2010 10:14 Titel: |
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| planck1885 hat Folgendes geschrieben: | Hi,
wäre das dann wie eine Art Rückstellkraft? |
Ja, man könnte das z.B. wie bei einer Rakete angehen. Die Impulsänderung des Wagens und der Kugeln müssen sich aufheben (sofern man die von Blaubär genannten Effekte vernachlässigen kann). |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3252
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| VeryApe Verfasst am: 14. Okt 2010 10:25 Titel: |
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| blaubär hat Folgendes geschrieben: |
die Massenträgheit des Wagens zu überwinden.
Auch klar ist, je mehr der Wagen wiegt, desto größer auch die Trägheit ihn in Bewegung zu versetzen...
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??? 
Die Trägheit ist kein Widerstand gegen Stillstand, das ist die Reibung, sondern ein Widerstand bei Beschleunigung.
Die Trägheit äußert sich nur in einer langsameren Beschleunigung, aber beschleunigen wird er trotzdem auf eine gewisse Endgeschwindigkeit die von der Reibung abhängt.
Die einzigen Gründe sind die Reibung.
Ich kann auch ein Auto mit 10000t mit 1 Newton reibungsfrei in Bewegung setzen es dauert halt länger um auf die gleiche Endgeschwindigkeit zu kommen.
Erreichen werd ich sie trotzdem. |
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Blaubär
Gast
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| Blaubär Verfasst am: 17. Okt 2010 17:29 Titel: |
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ööhhhmm....
Ich dachte immer es wäre Beschleunigung was passieren muss, um einen Gegenstand aus dem Stillstand in Bewegung zu versetzten....
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3252
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| VeryApe Verfasst am: 18. Okt 2010 19:40 Titel: |
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so ist es auch, deswegen ist aber deine Aussage von vorher trotzdem falsch.
Die Trägheit nach Galillei besagt das jeder Körper im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung bleibt und gegen eine Veränderung einen Widerstand entgegengesetzt.
Dieser Widerstand äußert sich nach Newton in F=m*a .. Wir benötigen eine Kraft um etwas zu beschleunigen. Die Trägheit ergibt sich also in Kraftaufbringung bei Beschleunigung.
Die Trägheit ist also ein Widerstand bei Beschleunigung.
Wenn die Beschleunigung null ist, dann benötige ich auch keine Kraft aufgrund der Trägheit.
will ich aber beschleunigen benötige ich eine Kraft, aber ich beschleunige dann eben, also kann das kein Widerstand sein der mich auf Stillstand hält wie die Reibung zum Beispiel.
Wenn ich eine resultierende Kraft hab wird er aufgrund der vorhandenen Trägheit weniger beschleunigen aber er beschleunigt eben.
Du hast so geschrieben als wäre die Trägheit ein Grund dafür wenn ich mit einer Kraft auf den Körper einwirke ihn auf stillstand zu halten.
Dann wäre aber die Kraft aufgrund Trägheit m*0=0 |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 21. Okt 2010 15:28 Titel: |
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@VeryApe,
die Erklärung ist wirklich gut. 
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
Zuletzt bearbeitet von planck1858 am 21. Okt 2010 15:34, insgesamt einmal bearbeitet |
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leerer
Gast
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| leerer Verfasst am: 21. Okt 2010 15:30 Titel: |
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| planck1885 hat Folgendes geschrieben: | @VeryApe,
ich muss dich echt mal loben, du kannst echt super erklären. |
nur mit grammatik und rechtschreibung hängts bissel  |
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