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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Do Jul 15, 2010 7:52 pm Titel: |
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Moin,
| Zitat: | | Wenn sich die Position des kleinen Rades nicht ändert, würde es ja immer eine konstante Kraft bringen. Deshalb würd ich mir die Mühe eines Integrals sparen. | Jop, aber jetzt kann man wunderbar rechnen und darauf kommt's mir an. Und ich glaube mit deiner Hilfe krieg ich alles mathematisch zusammen.
Fangen wir mal an:
[;F_g=m \cdot g;]
um an der Positin zu bleiben muss ich jetzt mit eben dieser Kraft nach oben beschleunigen.
Benutzen wir also das Rückstoßprinzip. Das wäre technisch realisierbar. Blöd ist nur, das die Rückstoßenergie verloren ist, wir fangen sie halt auf...
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Einigen wir uns erst mal auf die Konventionen, sonst versteht wieder keiner keinen...
kleines Rad, benutzen wir mal als Index klein r, z.B.:
[;m_r;]
großes Rad, benutzen wir mal als Index groß R, z.B.:
[;m_R;]
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So, die auffangbare Kraft berechnet sich:
[;F_{gr}=m_r \cdot g;]
da wir aber die Arbeit brauchen, fehlt uns jetzt s. Aber, die Physik bietet uns eine Substitution an:
[;s=\frac{a}{2}t^2;]
der Weg für das kleine Rad, würde sich also so berechnen:
[;s_r=\frac{g}{2}t^2;]
Kannst du mir da zustimmen?
Setzten wir mal zusammen:
[;W_r=m_r \cdot g \cdot \frac{g}{2}t^2;]
Fassen wir zusammen:
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
Mathematisch irgendwelche Einwände?
die nächsten Formeln sucht...
sswjs |
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Gecko
Anmeldedatum: 06.06.2010 Beiträge: 22
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Verfasst am: Do Jul 15, 2010 8:21 pm Titel: |
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Wir halten uns bei der Höhe im Bereich [;\lim_{\delta h \to 0};] auf. Da ist die Kraft konstant und deine Formel
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
ist richtig.
Wenn [;m_r;] also in diesem Bereich fällt gewinnt sie wie du sagst mit der Zeit an Energie.
Jetzt musst du aber irgendwie dafür sorgen, dass die kleine Masse auch dort bleibt. Die hierfür notwendige Energie muss dann wieder in Abhängigkeit von der Zeit abgezogen werden.
Wie bleibt die Masse in dem Bereich von [;\lim_{\delta h \to 0};] (wenn möglich ohne dunkle Energie)? |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Do Jul 15, 2010 8:50 pm Titel: |
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Moin,
| Zitat: | | Wir halten uns bei der Höhe im Bereich [;\lim_{\delta h \to 0};] auf. | Genau und du hast auch gleich mal die Bedingung dafür aufgestellt, die ich mal wieder übergangen hab:
[;\lim_{\Delta h_r \to 0};]
| Zitat: | | Jetzt musst du aber irgendwie dafür sorgen, dass die kleine Masse auch dort bleibt. Die hierfür notwendige Energie muss dann wieder in Abhängigkeit von der Zeit abgezogen werden. | Richtige Feststellung, aber ich hab ja mein imaginäre Energiequelle
| Zitat: | | Wie bleibt die Masse in dem Bereich von [;\lim_{\Delta h_r \to 0};] (wenn möglich ohne dunkle Energie)? | Technisch gar nicht, das ist leider nur unser Gedankenkonstrukt. Ich hab schon eine Idee, welche in die Richtung
[;\lim_{\Delta h_r \to 0};]
geht und die will ich jetzt mal mit deiner Hilfe mathematisch prüfen.
Bin mal wieder malen..
sswjs
PS.: LaTex ist case-sensitve. Guckst du:
[;\Delta ~ \delta;] |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Do Jul 15, 2010 10:03 pm Titel: |
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Moin,
so der Nachtrag, oder auch weiter im Text
Ich hab jetzt mal die Ringe umgesetzt und eine genial-imaginäre Kraftübertragung erfunden, guckst du:
Und jetzt können wir die Energie vom kleinen Rad nehmen, also:
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
und das große Rad damit in Drehung versetzen.
Es gilt:
[;W_r=W_R;]
somit ist
[;W_R=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
formen wir die linke Seite auch noch um:
[;m_R \cdot g \cdot s_R=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
kürzen wir mal kurz:
[;m_R \cdot s_R=\frac{1}{2}m_r \cdot g \cdot t^2;]
und da ich leider wieder mal ein Integral nutzen müsste, behelfen wir uns mit einem Außenring des großen Rades:
[;U_R=2 \cdot r_R \cdot \pi;]
Wie genau ich jetzt weiter umstelle muss ich mir erst mal überlegen, da ich ja gerne die Umdrehungen/Sekunde hätte.
Die nächsten Formeln sucht...
sswjs
PS.: Ach ja, die technische Realisierung, sie wird eine Mischung aus s und t sein  |
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Gecko
Anmeldedatum: 06.06.2010 Beiträge: 22
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 5:59 am Titel: |
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Morgen,
durch deinen neuen Aufbau bewegt sich die kleine Masse wohl nicht mehr auf einer Kreisbahn am großen Rad wodurch sie eine dauerhaft konstante Beschleunigung (da dauerhaft senkrecht) erfährt. Deine Formel ist jetzt nicht mehr nur im Bereich [;h_r \to 0;] gültig sondern allgemein.
| Zitat: | somit ist
[;W_R=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;] |
Das ist klar, jetzt hast du durch irgendeinen Mechanismus, die gesamte Energie, die das kleine Rad angesammelt hat, in der Drehbewegung der großen Masse gespeichert.
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2=\frac{1}{2}m_r \cdot v^2;]
^^ Die Geschwindigkeit der kleinen Masse ist jetzt 0.
Somit ist nun:
[;W_r = 0Nm;]
[;\Delta h_r = \frac{g}{2}t^2;]
[;W_R = gesammelte Energie;]
Hier muss dein sparsammes Hubprinzip folgen, das [;\Delta h_r;] wieder auf's NN abbaut. Die Formel für die Energiegewinnung muss danach wieder bei t = 0s losgehen, da ab dort der Energieaufbau beginnt.
Das was du weiter Umformst geht zwar, ändert aber nichts an der Aussage wieviel Energie im großen Rad gespeichert ist.
Ich würde hier wegen der regelmäßigen Energiezufuhr (wenn dein Hubprinzip funktioniert) aber über die Formel für die Rotation einer trägen Masse gehen:
[;W_R = \frac{J \cdot w^2}{2} = \sum\limits_{} Angesammelte Energie;]
Grüße |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 6:41 am Titel: |
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Moin,
erst mal danke für die neuen Formeln und Ideen.
| Zitat: | | ^^ Die Geschwindigkeit der kleinen Masse ist jetzt 0. | Als ich das gelesen hab, musste ich gerade mal grölen...
Aber weiter in meinen irrsinnigen Gedanken.
Wir kombinieren den Fall auf einer Kreisbahn mit meinen Hubprinzip.
Damit wird aus
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2 + m_r \cdot g \cdot d_R;]
und t können wir jetzt auch wieder substituieren, nämlich durch
[;\frac{1}{2}U_R;]
Hier muss erst mal wieder kräftig nachdenken, ad hoc krieg ich das nich zusammen.
| Zitat: | | [;\Delta h_r = \frac{g}{2}t^2;] | Eine geniale Formel von dir. Wär ich nicht drauf gekommen.
Beschreibt sie doch den zusätzlichen Weg...
Hier könnte man schon erkennen worauf's hinausläuft:
[;W_{r~Hub}= m_r \cdot g \cdot d_R;]
[;W_{r~Fall}=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2 + m_r \cdot g \cdot d_R;]
Und damit ist die Symmetrie futsch...
sswjs |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 4:54 pm Titel: |
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Moin,
so ein paar Überlegungen später.
Erst mal Gleichung zusammenfassen und ausklammern:
[;W_{r~Fall}=m_r \cdot g \cdot \left ( \frac{g}{2} \cdot t^2 + d_R \right );]
An der Gleichung sieht man auch sehr schön, das die Maschine eine Grenzgeschwindigkeit hat, denn
[;\lim_{t \to 0} \left ( \frac{g}{2} \cdot t^2 \right );]
Damit ist auch mathematisch nachgewießen, daß die Erzählungen von sich zerstörenden Gravirädern Märchen sind, bzw. sie nie gebaut wurden...
So, jetzt mal die Integrale rauskramt...
sswjs
PS.: Wir haben Einsteins Zeitdilletation in eine Wegdilletation gewandelt....
Zuletzt bearbeitet von sswjs am Fr Jul 16, 2010 5:03 pm, insgesamt einmal bearbeitet |
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Gecko
Anmeldedatum: 06.06.2010 Beiträge: 22
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 4:59 pm Titel: |
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| Zitat: | Wir kombinieren den Fall auf einer Kreisbahn mit meinen Hubprinzip.
Damit wird aus
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2;]
[;W_r=\frac{1}{2}m_r \cdot g^2 \cdot t^2 + m_r \cdot g \cdot d_R;] |
So, diesem Schritt kann ich nicht folgen es sein denn die Masse ist 0.
Wie es mir scheint willst du in der Formel die mit der Zeit gewonnene Energie (Die sich jetzt, da es sich um einen Fall auf einer Kreisbahn handelt zwar wie im freien Fall von der Energie her gleich, aber von der Zeit anderst verhält.) mit einer Energiegewinnung aus dem potentiellen Höhenunterschied durch [;W_{Fall} = m_r \cdot g \cdot d_R;] ergänzen.
Hierbei ist es allerdings so, dass die Energie, die während der Zeit gewonnen wurde bereits genau dieser Lageenergie entspricht:
[;W_r=m_r \cdot g \cdot \frac{1}{2} \cdot g \cdot t^2 = m_r \cdot g \cdot \Delta h_r;]
mit
| Zitat: | Hier könnte man schon erkennen worauf's hinausläuft:
[;W_{r~Hub}= m_r \cdot g \cdot d_R;] |
Zeigt sich dann, dass sich die Energien wiede aufheben und du bei n = 1 bist.
Wenn du Energie gewinnen willst muss deine Hubarbeit also noch kleiner sein. Verkleiner kannst du diese indem du die die zu verrichtende Arbeit beispielsweise durch Elektroravitation änderst, wobei das auch wieder Energie kostet.
http://www.rexresearch.com/gravitor/gravitor.htm
Ob sich hierbei eine Energiegewinnung ergibt weis ich nicht, aber beispielsweise Figur 6 und 7 stellen solche Gebilde dar. |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 5:18 pm Titel: |
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Moin,
| Zitat: |
So, diesem Schritt kann ich nicht folgen es sein denn die Masse ist 0. | Klar, wenn man die technische Realisierung nicht kennt, schlußfolgert man das natürlich.
| Zitat: | | Hierbei ist es allerdings so, dass die Energie, die während der Zeit gewonnen wurde bereits genau dieser Lageenergie entspricht: | Hier müsste ich mal mit einem Zitat von Dodes antworten:
| Zitat: | Und daraus folgt, dass das Windfahrzeug wengier F zum rollen braucht,
als der Wind mit seinem F auf den Waagen drückt, ... | Nun haben wir kein Windfahrzeug, sondern einen kleinen Initiator und ich nutze etwas Fallenergie um diesen langsamer fallen zu lassen.
| Zitat: | http://www.rexresearch.com/gravitor/gravitor.htm
Ob sich hierbei eine Energiegewinnung ergibt weis ich nicht, aber beispielsweise Figur 6 und 7 stellen solche Gebilde dar. | Ganz bestimmt nicht, ich hab die technische Realisierung schon fast fertig und mein Maschinchen sieht etwas anders aus...
Immer noch Integrale rauskramt...
sswjs |
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Gecko
Anmeldedatum: 06.06.2010 Beiträge: 22
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 6:23 pm Titel: |
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| Zitat: | | Zitat: | | So, diesem Schritt kann ich nicht folgen es sein denn die Masse ist 0. |
Klar, wenn man die technische Realisierung nicht kennt, schlußfolgert man das natürlich. |
Wenn ich deine Formel zusammenfass komm ich mit
[;W_r=m_r \cdot g \cdot \frac{1}{2} \cdot g \cdot t^2 + m_r \cdot g \cdot d_R;]
auf
[;W_r= 2 \cdot (m_r \cdot g \cdot d_R);]
Das zweifle ich mal solange an, bis ein real gemessenes Ergebniss das Gegenteil beweist. Hier musst du auf deine technische Realisierung eingehen. |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Fr Jul 16, 2010 6:37 pm Titel: |
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Moin,
| Zitat: | [;W_r= 2 \cdot (m_r \cdot g \cdot d_R);]
Das zweifle ich mal solange an, bis ein real gemessenes Ergebniss das Gegenteil beweist. Hier musst du auf deine technische Realisierung eingehen. | Werd ich, aber nicht öffentlich.
Aber ich korrigier mal die Formel:
[;W_r= n \cdot (m_r \cdot g \cdot d_R);]
ein n-faches ist tatsächlich möglich und das n berechnet sich
[;n=\frac{d_R}{d_r};]
Mal Bauplan rauskram...
sswjs |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Sa Jul 17, 2010 7:09 pm Titel: |
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Moin,
so, die technische Realisierung rück ich nicht raus, weil a) sie noch nicht ganz fertig ist, und b) ich das auch sonst nicht machen würde
Aber, ich rück das Prinzip raus *Hust*
Es ist *trööööt* das des Überwindwagens...
...Rund gemacht.
Aber im Gegensatz zum Überwindwagen, bewege ich mich eben nicht schneller als die Gravitation , sonderen langsam gegen diese.
Der Trick besteht nur darin, unten von der Kette runter und oben wieder drauf zu kommen...
Sich immer noch an der Lösung die Zähne ausbeißend...
sswjs
PS.: Gecko, ich hoffe du hast jetzt verstanden, woher der Zeitgewinn kommt. |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Mi Jul 28, 2010 6:45 am Titel: |
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Moin,
so mal den nächsten Gedankenstrich
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@Gecko:
Wie hatten uns doch mal Gedanken über unsere Rechnung gemacht. Aber wie das so ist, nachdem etwas Zeit vergangen ist überprüf ich gerne mal, was wir so fabriziert haben.
Und: Falscher Rechenweg, richtiges Ergebnis.
Ich hab's mal überprüft mit der Infinitisimalrechnung und hab dabei die "Summierten Sehnentrapezformel" genommen.
Hier wie immer erst mal ein Bild:
Jetzt könnte man ja einwenden, F ist nie gleich h, also ist die Rechnung nicht stimmig, der sehe sich dieses an:
Zum Vergleich hab ich mal das F * h Rechteck mit eingezeichnet und mal die Segmentierung durch das blaue Dreieck angedeutet.
Ich hab also h in beliebig viele gleichgroße Segmente geteilt und jeweils die dazugehörige Kraft berechnet.
Dann, wie schon angedeutet, nach der Sehen-Trapezformel summiert.
[;\int_0^n \! f(x) \, \dd x = \frac{\varepsilon}{2}(y_0 + 2y_1 + 2y_2 + \dots + 2y_{n-1} + y_n);]
in unserem Fall:
[;\int_0^n \! f(x) \, \dd x = \int_0^n \! F \cdot h \, \dd F =\frac{h}{n} \cdot \frac{1}{2}(F_0 + 2F_1 + 2F_2 + \dots + 2F_{n-1} + F_n);]
Die Integration geht hier über F, da F die Veränderliche ist.
Ergebnis:
[; \int_0^n \! F \cdot h \, \dd F = F \cdot h \cdot \frac{\pi}{4};]
oder mal als Zahlenwert:
[;\frac{\pi}{4}=0{,}785398163 \ldots;]
In einer Kreisbewegung wird definitiv weniger Energie in die Rotation umgesetzt, als mit F * s möglich wäre.
Interessant ist noch zu erwähnen, daß die Fläche des Ellipsensegementes eben nach dieser Formel berechnet wird:
[;A=a \cdot b \cdot \frac{\pi}{4};]
wobei a und b die beiden Halbachsen der Ellipse sind.
jetzt auch schon Halbachsen hat...
sswjs |
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Gecko
Anmeldedatum: 06.06.2010 Beiträge: 22
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Verfasst am: Mi Jul 28, 2010 8:03 am Titel: |
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Morgen,
deine angenäherte Formel:
| Zitat: | | [;= F \cdot h \cdot \frac{\pi}{4};] |
Weist Ahnlichkeiten zu der alten Formel
| Zitat: | | [;W = m \cdot g \cdot h \cdot \frac{\pi}{2};] |
auf.
Der einzige Unterschied hierbei besteht in der Definition von h. In der alten Formel war h vom höchsten bis zum tiefsten Punkt gemeint.
Bei der neuen Formel ist mit h die Höhe vom höchsten Punkt bis auf Achshöhe gemeint (so seh ich das zumindest mal an deiner Formel).
Als Faktor war'n es damals 1,57.
Mit deiner neuen Formel würde man, wenn man ebenfalls vom höchsten bis zum tiefsten Punkt die Arbeit haben wollte für [;h = 2 \cdot \Delta h;] einsetzen müssen. Und [;2 \cdot 0,785 = 1,57;].
| Zitat: | | In einer Kreisbewegung wird definitiv weniger Energie in die Rotation umgesetzt, als mit F * s möglich wäre. |
Hier muss man sich überlegen was nun richtig ist (Gewinn oder Verlust). Vielleicht kommt es ja, wie du mal gesagt hast auf den genauen Abgriffsbereich an.
Mit
[;W = F_{Durchschnitt} \cdot \pi \cdot l_1 = F_g \cdot \frac{2}{\pi} \cdot \pi \cdot l_1 = F_g \cdot 2 \cdot l_1;]
hab ich mal nachvollzogen, dass beim vollen (r konstant) Halbkreis n = 1 ist. Allerdins weis ich nicht, wie das bei einer anderen sich verändernden Lage der Masse zum Drehpunkt aussieht. Ich denk mal hier liegt irgendwo deine Lösung. |
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sswjs
Anmeldedatum: 21.09.2008 Beiträge: 510
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Verfasst am: Mi Jul 28, 2010 9:39 am Titel: |
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Moin,
| Zitat: | | Der einzige Unterschied hierbei besteht in der Definition von h. In der alten Formel war h vom höchsten bis zum tiefsten Punkt gemeint. | Ja eben, nur das eben nicht mehr sondern weniger Arbeit in die Drehbewegung umgesetzt wird.
Zahlenmäßig: 1,57 statt 2.
Letztlich ist es aber für die Bewegung im Kreis irrelevant, ob 1,57 oder 2, da auf der Steugseite genausoviel Bewegungsenergie gebraucht wird, wie auf der Fallseite erzeugt wird. (zzgl. Reibung...).
Bleibt also nur die Wegeverlängerung über die Zeit. Dazu hab ich mir schon einen Versuch einfallen lassen, den ich auch demnächst mal hier zur Diskusion stelle. Muss ihn halt nur mal zeichen, sonst versteht das ja keiner
Sich jetzt auch nicht versteht...
sswjs |
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