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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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 Mathefix Verfasst am: 15. Aug 2019 14:12 Titel: |
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Das Boot verdrängt Wasser.
Wenn das Boot zur linken Seite bewegt wird, fliesst die verdrängte Wassermenge nach rechts. Damit hat die rechte Seite eine grössere Masse als die linke- die Wippe kippt nach rechts. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 15. Aug 2019 15:16 Titel: |
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Man weiss ja bei diesen youtube-Videos nie genau, ob alles mit rechten Dingen zugeht, weshalb es sich meist auch nicht lohnt, sich damit abzugeben. Aber die Neugier hat wieder mal obsiegt, und ich habe auch auf den Link geklickt.
Die obige Erklärung leuchtet mir nicht ein. Wenn das Schiff auf der linken Seite schwimmt, sollte die Wippe im Gleichgewicht sein; die Massen rechts und links sind ja insgesamt gleich.
M.E. liegt der Effekt daran, dass der „Experimentator“ das Boot nicht nur nach links verschiebt, sondern auch hinunterdrückt. Damit wird mehr Wasser verdrängt als durch die Gewichtskraft des Boots alleine. Solange die äussere Kraft auf das Boot anhält, ist die Wippe weiterhin im Gleichgewicht. Lässt der Experimentator das Boot plötzlich los, bewirkt die grössere Wassermenge rechts, dass die Wippe sich auf diese Seite neigt, bevor sich ein neues Gleichgewicht einstellen kann. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 15. Aug 2019 19:22 Titel: |
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Meine Begründung im letzten Beitrag war wahrscheinlich etwas zu einfach.
Wenn das Boot auf der einen Seite schwimmt, wird die Wippe im Gleichgewicht sein, die Druckkräfte auf die Wippe sind ja auf beiden Seiten gleich.
Der Grund für das Kippen der Wippe nach rechts liegt nach meiner Meinung schon im Hinunterdrücken des Bootes und dann dem plötzlichem Loslassen. Was dann aber passiert - es herrscht in dieser Situation ja kein Gleichgewicht mehr - ist komplizierter. Aufgrund des verringerten Volumens an verdrängtem Wasser links fliesst Wasser von rechts nach links. Flüssigkeitsteilchen werden nach links beschleunigt, was ein Druckgradient in Richtung rechter Seite bedingt. Auf der rechten Seite müsste also kurzzeitig ein erhöhter Druck vorliegen, wodurch die Wippe nach rechts kippt.
Man kann auch den Drehimpuls betrachten. Damit Wasser auf die linke Seite fliessen kann, muss netto ein Drehmoment auf die Wasserteilchen wirken. Umgekehrt wirkt ein gleiches Drehmoment von der Flüssigkeit auf die Wippe, was eine Drehung derselben bewirkt. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 16. Aug 2019 09:30 Titel: |
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@Myon
Bei statischer Betrachtungsweise ist die Wippe unabhängig von der Position des Boots im Gleichgewicht.
Der Annahme, dass durch Herunterdrücken des Boots ein Wasserschwall nach rechts erzeugt wird und dadurch die Wippe kippt, stimme ich nicht zu.
Wie ich schon sagte:
Durch die horizontale Bewegung des Boots nach links wird Wasser verdrängt, welches am Boot vorbei zur rechten Seite der Wippe fliesst.
Das führt zur temporären Erhöhung der Wassermasse auf der rechten Seite. Die Wippe kippt nach rechts, bevor sich der Gleichgewichtszustand einstellen kann. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 16. Aug 2019 10:56 Titel: |
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Ich denke auch, dass der Effekt mit der Dynamik zu tun haben müssen, weil mE im statischen Fall alles im Gleichgewicht sein müsste. Durch die Bewegung des Botes wird auch das Wasser von links nach rechts beschleunigt und "prallt" dann irgendwann gegen die rechte Wand des Beckens.
Interessant wäre, was passieren würde, wenn man das Boot sehr langsam bewegt.
Gruß
Marco |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5852
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| Myon Verfasst am: 16. Aug 2019 11:08 Titel: |
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@Mathefix: ich habe nicht geschrieben, dass durch das Hinunterdrücken ein „Wasserschwall“ nach rechts erzeugt wird. Aber nach meiner Meinung wird durch den plötzlich fehlenden Druck von oben auf das Boot ein Ungleichgewicht erzeugt. Die Wippe kippt nach rechts, weil die Masse rechts höher ist als links (was vorher durch den Druck auf das Boot von oben ausgeglichen wurde), und / oder auch weil durch das entstandene Ungleichgewicht ein Wasserstrom von rechts nach links ausgelöst wird. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 16. Aug 2019 11:13 Titel: |
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| as_string hat Folgendes geschrieben: | Ich denke auch, dass der Effekt mit der Dynamik zu tun haben müssen, weil mE im statischen Fall alles im Gleichgewicht sein müsste. Durch die Bewegung des Botes wird auch das Wasser von links nach rechts beschleunigt und "prallt" dann irgendwann gegen die rechte Wand des Beckens.
Interessant wäre, was passieren würde, wenn man das Boot sehr langsam bewegt.
Gruß
Marco |
Hallo Marco,
im statischen Fall herrscht deswegen Gleichgewicht, weil an jeder Stelle die verdrängte Wassermasse gleich der Masse des Boots ist. Die Drehmomente heben sich auf.
Ich denke, dass, wenn man das Boot sehr langsam bewegt, das Wasser "genügend Zeit hat" einen horizontalen Wasserspiegel und damit Gleichgewicht einzunehmen. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 16. Aug 2019 16:17 Titel: Re: Boot auf Wippe |
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Das Boot "fährt" nach links und staut Wasser vor sich auf, das am Boot vorbei nach rechts fließt. Bei ausreichend langsamer Fahrt bleibt die Wippe im Gleichgewicht.
Wenn bei schneller Fahrt ein ausreichend großer "Schwall" erzeugt wird, ist einen kleinen Moment mehr Gewicht auf der rechten Seite.
Die Wippe würde dennoch nicht zuverlässig kippen, weil sie eine gewisse Stabilität hat, sie braucht also noch einen "Kick".
Der besteht in im Herunterdrücken des Bootes, damit wird der Schwall deutlich vergrößert.
Es kommt auf den richtigen "Kick" an, er muss stark genug sein, um den Schwall zu vergrößern, aber nur so kurz, dass er sich kaum als Gewicht auf der linken Seite auswirkt. Der Typ hat sicher fleißig geübt vor seinem Auftritt. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 16. Aug 2019 16:26 Titel: Re: Boot auf Wippe |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Die Wippe würde dennoch nicht zuverlässig kippen, weil sie eine gewisse Stabilität hat, sie braucht also noch einen "Kick".
Der besteht in im Herunterdrücken des Bootes, damit wird der Schwall |
Die Wippe ist im labilen Gleichgewicht, da braucht es keinen Kick. Es reicht, wenn sich an der rechten Seite etwas mehr Wasser befindet. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 16. Aug 2019 16:34 Titel: Re: Boot auf Wippe |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die Wippe ist im labilen Gleichgewicht, da braucht es keinen Kick. Es reicht, wenn sich an der rechten Seite etwas mehr Wasser befindet. |
Sieh genau hin. Die Wippen-Konstruktion steht mit einer kleinen Fläche auf der Unterlage und hat damit eine gewisse Stabilität. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5863
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 16. Aug 2019 16:47 Titel: Re: Boot auf Wippe |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die Wippe ist im labilen Gleichgewicht, da braucht es keinen Kick. Es reicht, wenn sich an der rechten Seite etwas mehr Wasser befindet. |
Sieh genau hin. Die Wippen-Konstruktion steht mit einer kleinen Fläche auf der Unterlage und hat damit eine gewisse Stabilität. |
So wie ich es sehe, steht die Wippe auf einem Halbzylinder, also auf einer Linie.
Wie dem auch sei, der Wirkmechanismus ist klar: Durch die Bewegung des Boots wird Wasser von der linken auf die rechte Seite transportiert. |
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