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burri22
Anmeldungsdatum: 30.09.2021
Beiträge: 1
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 burri22 Verfasst am: 30. Sep 2021 09:35 Titel: Gyroskop Erdrotation |
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Meine Frage:
iste es möglich mittels eines Gyroskopes Energie aus der Erdrotation zu entziehen?
Meine Ideen:
ein Gyroball ist ein Trainingsgerät für Handmuskel oder einfach ein Spielgerät.
Durch das Schwenken der Rotationsachse des internen Kreisels wird die Rotationsgeschwindigkeit erhöht oder beibehalten:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gyroscopic_exercise_tool
Kann die Erddrehung durch das Schwenken der Rotationsachse ebenfalls die Kreiselgeschwindigkeit erhöhen, bzw. beibehalten?
Technisch sollte es möglich sein einen Kreisel nahezu verlustfrei und unter Vakuum zu lagern.
Bei Beibehaltung der Rotation wäre dies ein Schein-Perpetuum mobile, und bei Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit ein regenerativer Energiegenerator.
Lässt sich errechnen, ob eine Wirtschaftliche Energiegewinnung damit möglich wäre?
Dieses Konzept habe ich im Internet recherchiert.
burri |
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burri222
Gast
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| burri222 Verfasst am: 30. Sep 2021 09:51 Titel: |
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nähere Erläuterung:
ein stehender Kreisel am Nordpol würde nicht um seine Rotationsachse schwenken, sobald aber der Kreisel Richtung Süden verschoben wird, wird der Kreisel zu einer Schwenkbewegung um seine Rotationsachse gezwungen.
Kann über diese Schwenkbewegung ein Kreisel,wie bei einem Gyroball beschleunigt werden? Kann dies energetisch nutzbar gemacht werden? |
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burri222
Gast
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| burri222 Verfasst am: 30. Sep 2021 10:50 Titel: |
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nähere Erläuterung:
ein stehender Kreisel am Nordpol würde nicht um seine Rotationsachse schwenken, sobald aber der Kreisel Richtung Süden verschoben wird, wird der Kreisel zu einer Schwenkbewegung um seine Rotationsachse gezwungen.
Kann über diese Schwenkbewegung ein Kreisel,wie bei einem Gyroball beschleunigt werden? Kann dies energetisch nutzbar gemacht werden? |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 30. Sep 2021 11:09 Titel: |
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| Zitat: | | iste es möglich mittels eines Gyroskopes Energie aus der Erdrotation zu entziehen? |
Nein.
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 11:28 Titel: |
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Hallo Frankx
jedenfalls wird ein Kreisel dessen Rotationsachse senkrecht auf der Erde steht und dessen Rotationsachse mit der Erde fest gelagert ist, eine Abweichung von der Rotationsachse erfahren, je weiter vom Nordpol oder Südpol entfernt ist, um so stärker.
Da ich den Gyroball im Detail nicht verstanden habe, werde ich mich mit deiner Antwort zufrieden geben müssen.
Danke, burri |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 30. Sep 2021 11:45 Titel: |
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Der Denkfehler besteht oft darin, dass Kraft (oder Drehmoment) mit Energie gleichgesetzt wird.
Nur weil irgendwo Kräfte oder Momente (Gyrokreisel) wirken, ist das noch keine nutzbare Energie.
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 14:00 Titel: |
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aber beim Gyroballl wird doch zusätzlich Energie über die Handbewegungen eingeleitet, deshalb rotiert er ja danach schneller.
Ist dies korrekt? |
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Frankx
Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982
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| Frankx Verfasst am: 30. Sep 2021 14:56 Titel: |
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Das ist richtig.
Und genau diesen Betrag an Energie könnte man (Reibverluste vernachlässigt) wieder entnehmen.
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 15:06 Titel: |
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die Erddrehung würde doch auch ein periodisches Neigen der Rotorachse dem Kreisels aufzwingen, wie es beim Gyroball die Handbewegungen tun?
Warum sollte es also die Energiezufuhr nicht auf die Erdrotation übertragbar sein
Nur zum Verständnis ich meine nicht die Erde als Kreisel, sondern ein technischer Kreisel auf der Erdoberfläche. um damit aus der Erdrotation Energie zu generieren. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 30. Sep 2021 15:36 Titel: |
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| burri hat Folgendes geschrieben: | | Warum sollte es also die Energiezufuhr nicht auf die Erdrotation übertragbar sein |
Neben der Energie gibt es auch noch andere Erhaltungsgrößen. Eine davon ist der Drehimpuls. Wenn wir der Einfachheit halber annehmen, dass sich das Trägheitsmoment der Erde nicht ändert, dann würde sie mit der Rotationsenergie gleichzeitig auch Drehimpuls verlieren. Dieser Drehimpuls fließt zusammen mit der Energie in den Kreisel. Würde der Kreisel der Erde kontinuierlich Drehimpuls entziehen, dann würde er dabei auch kontinuierlich Drehimpuls aufnehmen. Er würde immer schneller rotieren. So weit, so gut.
Wenn der Kreisel seine Energie an einen Verbraucher abgibt, dann muss er auch seinen Drehimpuls los werden. Am Ende würde dieser zwangsläufig wieder bei der Erde landen. Da sich das Trägheitsmoment der Erde aber nicht ändern soll, müsste auch die Rotationsenergie der Erde am Ende wieder dieselbe sein. Also muss ihr auch die komplette mechanische Energie wieder zugeführt werden, die ihr zuvor entnommen wurde.
Selbst wenn es Dir also gelingt, der Erde mit einem Kreisel Rotationsenergie zu entziehen, kannst Du sie nicht nutzen. Sie wird bestenfalls reversibel zwischen Erde und Kreisel hin- und her transferiert. |
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 15:42 Titel: |
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Hallo DrStupid,
wenn ich die Rotation des Kreisels erhöhen kann, könnte ich einen Generator einkoppeln und diese aus der Erdrotation aufgenommene Energie in Strom, letztlich Wärme umwandeln und die Erde würde etwas Rotationsenergie verlieren, also sich langsamer drehen.
Stimmt meine Annahme? |
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 15:56 Titel: |
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selbst wenn eine solche Konfiguration nicht wirtschaftlich Strom liefern kann, wäre es ein von Wind und Sonne unabhängiges Schein perpetuum mobile, falls es gelänge den Kreisel in ewiger Rotation zu halten.
Interessant genug um es zu realisieren, finde ich. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 30. Sep 2021 16:08 Titel: |
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| burri hat Folgendes geschrieben: | | wenn ich die Rotation des Kreisels erhöhen kann, könnte ich einen Generator einkoppeln und diese aus der Erdrotation aufgenommene Energie in Strom, letztlich Wärme umwandeln und die Erde würde etwas Rotationsenergie verlieren, also sich langsamer drehen. |
Oben habe ich gerade zu erklären versucht, warum das nicht geht. Die Rotationsenergie ist
wobei  und  Winkelgeschwindigkeit und Trägheitsmoment bezüglich der Rotationsdache Z sind. Diese Energie könnte man in einem abgeschlossenen System prinzipiell ändern. Dabei muss aber der Drehimpuls
konstant bleiben. Das ist offensichtlich nicht möglich, wenn das Trägheitsmoment gleich bleibt. Für eine Änderung des Trägheitsmomentes wäre aber eine Änderung der Masseverteilung nötig. Einfach nur einen Kreisel dranzuhängen und über diesen Rotationsenergie von der Erde anzuzapfen kann nicht funktionieren. Da müsste man schon sehr viel mehr anstellen und selbst mit beliebig hohem Aufwand wird da nicht viel rauszuholen sein, weil die Erde sich (hoffentlich!) sehr nahe am Energieminimum befindet. |
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 30. Sep 2021 16:33 Titel: |
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leider verstehe ich deine Erklärung nicht.
Ich habe mal eine Erklärung für den Powerball recherchiert:
https://itp.uni-frankfurt.de/~hees/faq-pdf/power_ball.pdf
Leider verstehe ich diese auch nicht hundertprozentig, deshalb meine Frage:
ist es prinzipiell möglich, statt mit der Hand, die Erddrehung zu nutzen um Energie in den Kreisel einzuleiten:
mit der Hand geht ein Schwenken in einer Sekunde, die Erddrehung benötigt dafür 24 Stunden.
Die Höhe der von der Erddrehung eingeleiteten Energie wird also von der Dimensionierung des Kreisels und dessen Kenndaten abhängen. |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 30. Sep 2021 17:20 Titel: |
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| burri hat Folgendes geschrieben: | | ist es prinzipiell möglich, statt mit der Hand, die Erddrehung zu nutzen um Energie in den Kreisel einzuleiten: (...) |
Die Frage wurde jetzt doch schon mehrmals beantwortet: nein, es geht nicht. Zumindest nicht ohne die Massenverteilung der Erde zu ändern. Der Grund dafür ist das Gesetz über die Erhaltung des Drehimpulses.
Viele Grüße,
Nils
_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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burri
Anmeldungsdatum: 30.09.2011
Beiträge: 159
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| burri Verfasst am: 01. Okt 2021 06:08 Titel: |
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Hallo Nils,
eine Nacht drüber schlafen bringt manchmal was.
Du sagt eine Nutzung der Erdrotation ist prinzipiell möglich, aber die Verlangsamung der Erdrotation muss ausgeglichen werden, um den Gesamtdrehimpuls zu erhalten.
Bei einem Gezeitenkraftwerk, wird die Verlangsamung der Erdrotation durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Mond und Erde ausgeglichen.
Ein Gyroball als Energiespeicher funktioniert nur, weil die Primärenergie die Sonne ist (über die Nahrung).
Da die Masse des Kreisels sich nicht verschiebt, kann über die Erdrotation auch keine Erhöhung der Kreiseldrehzahl erfolgen.
Danke, burri |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 01. Okt 2021 12:06 Titel: |
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| burri hat Folgendes geschrieben: | Du sagt eine Nutzung der Erdrotation ist prinzipiell möglich, aber die Verlangsamung der Erdrotation muss ausgeglichen werden, um den Gesamtdrehimpuls zu erhalten.
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Genau so ist es.
| burri hat Folgendes geschrieben: |
Bei einem Gezeitenkraftwerk, wird die Verlangsamung der Erdrotation durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Mond und Erde ausgeglichen.
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Ja. Die Rotationsenergie des Systems Erde-Mond strebt unter Beibehaltung des Drehimpulses ein Minimum an (die Sonne jetzt mal außen vorgelassen). Ein Gezeitenkraftwerk beschleunigt diesen Prozess nur. Das ist nebenbei bemerkt auch der Grund dafür, wieso Planetenbahnen mit der Zeit immer kreisförmiger werden.
Das alles ergibt sich direkt aus den oben genannten Formeln für Drehimpuls und Rotationsenergie. Kombiniert man diese, erhält man:
Da  konstant ist, kann  nur abnehmen, wenn zunimmt.
Viele Grüße,
Nils
_________________
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