forum.hcrs.at Foren-Übersicht forum.hcrs.at
Freier Gedankenaustausch zur
HCRS Home Labor Page

 
 FAQFAQ   SuchenSuchen   MitgliederlisteMitgliederliste   BenutzergruppenBenutzergruppen   RegistrierenRegistrieren 
 ProfilProfil   Einloggen, um private Nachrichten zu lesenEinloggen, um private Nachrichten zu lesen   LoginLogin 

Überwindwagen, die Zweite
Gehe zu Seite 1, 2, 3 ... 9, 10, 11  Weiter
 
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen    forum.hcrs.at Foren-Übersicht -> Physik
Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen  
Autor Nachricht
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Di Sep 11, 2012 9:19 pm    Titel: Überwindwagen, die Zweite Antworten mit Zitat

Moin,

Hier also noch einmal Überwindwagen und seine Funktionsweise:

Zitat:
Okay, dann versuche ich mal die Worte dazu zu finden:
Ausgangssituation: Der Wagen steht, der Wind weht von hinten. Dabei wirkt der komplette Wagen samt Propeller als Segel und wird langsam nach vorne geschoben. Der Propeller hat noch keine Wirkung im Sinne von Propeller.
Ab einer ganz bestimmten Geschwindigkeit wird der Propeller die Luft auf seinen Blättern mit dem selben Druck nach hinten drücken, wie der Wind vorwärts bläst. Ab diesem Zeitpunkt wird sich flächig ein Luftpolster aufbauen, das wie ein noch größeres Segel wirkt wie die alleinige Angriffsfläche. Dadurch wird der Wagen noch mehr beschleunigt. Durch die weitere Beschleunigung wird die Bewegungsenergie, die im Wagen steckt auf den Propeller übertragen, der dann kurzzeitig mehr Schub bringt gegenüber dem Wind als der Wind selber. Das ist der Moment, an dem der Wagen schneller als der Wind unterwegs sein wird.

Mein Fazit daraus: Wäre die Strecke, auf der der Wagen fahren kann, ausreichend lang und der Wind ganz gleichmäßig, würde sich im Durchschnitt eine Geschwindigkeit ergeben, die der vom Wind entspricht.

Somit haben wir einen kleinen, netten Effekt, der in einem Ausschnitt des Gesamtablaufs toll aussieht und letztendlich falsche Rückschlüsse zulässt.

Zu Berechnen wird der Effekt sehr schwer sein, weil die Segelwirkung des Luftpolsters von so vielen Dingen abhängt, dass es keine greifbaren Werte geben wird.

Ich hoffe, meine Überlegungen so halbwegs verständlich in Worte gefasst bekommen zu haben. Eventuelle Schreibfehler oder Verbuchselungen der Wechselstaben möge man mir verzeihen... Wink
Sehr schön in Worte gefasst und fast wort wörtlich die Übersetzung des Textes des amerikanischen Professors.


Ich habe übrigens den Versuch mit meinen Mitteln wiederholt. Nur das ich den Wind durch eine Kette und den Propeller durch ein Kettenrad mit Getriebe ersetzt habe.


Hier die Preisfrage: Was war jetzt mein Ergebnis?
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 8:48 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
ich schwöre aber, das sind meine Worte und nicht die eines Proffs!! Very Happy

Da haben wir dann die gleichen Gedanken gehabt. Auch was wert.
Wie hast du den Wind durch eine Kette ersetzt? Das kann ich mir nicht vorstellen, wie das ausgeführt wurde. Dann gibt es natürlich eine berechtigte Chance, dass das Ergebnis anders ausgesehen hat. Aber auch dürfte der Wagen nicht für alle Zeiten sich bewegt haben... Wink
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 10:12 am    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,


Fefferl hat Folgendes geschrieben:
ich schwöre aber, das sind meine Worte und nicht die eines Proffs!! Very Happy
Nicht aufregen. Das war jetzt wirklich nur eine Feststellung.

Aber es zeigt mir, daß du tatsächlich eine recht gute Beobachtungsgabe besitzt, nur leider ist dir das entscheidende Bauteil entgangen.

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Da haben wir dann die gleichen Gedanken gehabt. Auch was wert.
Wie hast du den Wind durch eine Kette ersetzt?
Es war eine Fahrradkette mit zwei Ritzeln und einem Lastblock mit Rädern und auch einem Ritzel.

Da das Prinzip aber dadurch nicht klarer wird, hab ich dir hier mal einen Versuch gezeichnet, denn jeder mit ein paar Kugeln und einem Lochblech nachvollziehen kann:



Einen Faden in durch das freie Loch binden und ziehen...

Ich hatte den Versuch gerade gemacht, als P_M mit seinem Getriebe kam und ich schrieb, das tatsächlich die ganze Antriebsenergie aus dem Wind kommen muss. Was mir ja auch dann große Verständnisprobleme in Bezug auf sein Getriebe bescherte.

Auch in den Fall des Lochbleches gilt: Die gesamte Energie muss vom Antrieb erbracht werden.


Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Das kann ich mir nicht vorstellen, wie das ausgeführt wurde. Dann gibt es natürlich eine berechtigte Chance, dass das Ergebnis anders ausgesehen hat.
Nun ja, so anders ausgesehen hat es nicht, nur das aus der 3,8 eine 2 wurde...

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Aber auch dürfte der Wagen nicht für alle Zeiten sich bewegt haben... Wink
Nun das ist sowohl korrekt, wie auch falsch.


So lange Antrieb, so lange v=2...
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 11:11 am    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, jetzt verstehe ich, was du meinst.

Gut, man zieht mit der Geschwindigkeit V1 und der Klotz bewegt sich mit V2. Im Vergleich der Geschwindigkeiten und dem Lochblech-Kugeln-Klotzvergleich stimmt das. Da gebe ich auch zu, ist mir beim Windwagen der Graubereich gegeben. Der Moment, an dem der Wagen schneller als der Wind ist, ist klar. Doch genau hier setze ich auch mit meinem "Zweifel" an. Warum?

Schaue ich an deinem Model das Produkt Kraft x Geschwindigkeit an, dann werden wir den selben Wert erhalten, egal ob ich nun am Lochblech ziehe oder am Klotz selber, wenn beide Lösungen bei gleicher Klotzgeschwindigkeit betrachtet werden.

Aus diesem grund ist der Überwindwagen für mich nur ein netter Gag, der einen Effekt zeigt, der einen zuerst auf die falsche Fährte führt. Daher würde mich ein Versuch interessieren, der in einer Gegend gemacht wird, bei dem ungefähr 10 mal mehr Platz mit gleichförmigem Wind zur Verfügung steht als der Wagen braucht, um auf maximalgeschwindigkeit zu kommen. bei dieser Länge vermute ich nämlich, dass sich die Sache einpendelt. Und die dann gewonnenen Daten, die sind interessant!

Gruß Fefferl
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 11:39 am    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Okay, jetzt verstehe ich, was du meinst.
Super. Schaffen wir erst mal eine (Verständigungs-) Basis.

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Gut, man zieht mit der Geschwindigkeit V1 und der Klotz bewegt sich mit V2. Im Vergleich der Geschwindigkeiten und dem Lochblech-Kugeln-Klotzvergleich stimmt das. Da gebe ich auch zu, ist mir beim Windwagen der Graubereich gegeben. Der Moment, an dem der Wagen schneller als der Wind ist, ist klar. Doch genau hier setze ich auch mit meinem "Zweifel" an. Warum?
Die Frage nach dem "Warum" hat sich für mich nie gestellt. Ich hab das Video gesehen und bei mir machte es "peng" und ich hatte die Antwort. Dem entsprechend fällt es mir jetzt schwer, dir diese Frage zu beantworten. Aber, ich versuch es mal mit ein paar Fragen:

Wie wird der Propeller des Überwindwagen angetrieben?

Warum drehen sich auch Windräder, deren Achse senkrecht zum Wind steht?

und

Warum wird ein Fallschirmspringer im freien Fall nicht schneller als 200km/h?

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Schaue ich an deinem Model das Produkt Kraft x Geschwindigkeit an, dann werden wir den selben Wert erhalten, egal ob ich nun am Lochblech ziehe oder am Klotz selber, wenn beide Lösungen bei gleicher Klotzgeschwindigkeit betrachtet werden.
Ja, das ist korrekt, nur sollten wir die Gleichung noch etwas anders aufsplitten, sonst rennen wir wieder im (geistigen) Kreis...

E = m * a * s

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Aus diesem grund ist der Überwindwagen für mich nur ein netter Gag, der einen Effekt zeigt, der einen zuerst auf die falsche Fährte führt. Daher würde mich ein Versuch interessieren, der in einer Gegend gemacht wird, bei dem ungefähr 10 mal mehr Platz mit gleichförmigem Wind zur Verfügung steht als der Wagen braucht, um auf maximalgeschwindigkeit zu kommen. bei dieser Länge vermute ich nämlich, dass sich die Sache einpendelt. Und die dann gewonnenen Daten, die sind interessant!
Das Ergebnis wird das selbe sein. So lange Wind, so lange Überwindgeschwindigkeit.



Die Schwierigkeiten beginnen erst, wenn man einen Kreisprozess daraus machen will...
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 12:46 pm    Titel: Antworten mit Zitat

=> der Prop wird über einen Riemen von den Rädern angetrieben
=> ??? senkrecht zum Wind heisst jetzt, du schaust auf den Prop von vorne drauf. Dann ists klar. Steht die Welle auch senkrecht nach oben und der Prop liegt quasi, dann wird der sich nur drehen, wenn das Blattprofil so gestaltet ist, dass es von einer Seite her angeblasen einen geringeren Widerstand bietet als von der anderen Seite. Das ist meist so, weil die Nase eher stumpf ist und die Schneide eher scharf.
=> ... weil der Luftwiderstand quadratisch zur Geschwindigkeit ansteigt, die Kraft jedoch, die ihn nach unten zieht, immer gleich bleibt. Somit pendelt sich "kraft des Luftwiderstandes" irgendwann auf "Kraft der Anziehung" ein und das liegt eben bei ungefähr 180 bis 200 km/h. Macht der Springer sich ganz dünn und stürzt sich kopfüber abwärts, erreicht er bis fast 300km/h!
=> Na, ob das so ist mit der dauerhaften Übergeschwindigkeit?
Masse, die beschleunigt wird ist bei beiden gleich
Die Beschleunigung sagen wir mal liegt bei 1 zu 2 und somit (Jetzt so hier im Büro kurz überdacht bei 2 zu 1.
Dann bleibt das Produkt auch wieder das Selbe... Wink
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 2:14 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

super Antworten und somit ist alles da, was wir brauchen. Jetzt machen wir uns an's neukombinieren.

Das wird nicht leicht, denn wir befinden uns in einer Bezugssystemfalle, aus der wir erst einmal raus müssen. (Kleine Anmerkung am Rande: Ich hab dazu auch sehr lange zum Begreifen gebraucht.)


Nehmen wir als erstes mal den Boden des Überwindwagen weg und fragen uns jetzt, wie es mit den Geschwindigkeiten des Wagens und des Windes aussieht.



Können wir die jetzt überhaupt messen?
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 3:54 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Also mal davon abgesehen, dass wir für die Funktion alle gegebenen Parameter brauchen können wir den Boden gerne mal weglassen. Dann haben wir den frei fliegenden Wagen, der von seinem Luftwiderstand minus dem reduzierten Luftwiderstandes des durch den Wind angetriebenen Propellers nach vorne angetrieben wird.

Nach t gegen sehr lange wird dann auch der Wagen ohne rotierenden Propeller exakt die Windgeschwindigkeit annehmen.

Aber ich mag solche Experimente garnicht, denn hier fällt alles das weg, was in der Realität das Nichtfunktionieren des Ganzen verursacht! Laughing
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 4:07 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Also mal davon abgesehen, dass wir für die Funktion alle gegebenen Parameter brauchen können wir den Boden gerne mal weglassen. Dann haben wir den frei fliegenden Wagen, der von seinem Luftwiderstand minus dem reduzierten Luftwiderstandes des durch den Wind angetriebenen Propellers nach vorne angetrieben wird.
Ja, solch eine Antwort hab ich erwartet. Nicht falsch verstehen, aber wir müssen uns vom Bezugssystem "Boden" lösen.

Wenn wir ihn also nicht mehr haben, was funktioniert auf keinen Fall? Richtig, der Propeller.

Und wo können wir uns befinden? Entweder im Wind oder im Fahrzeug.

Nun stellen sich die Frage: Was bemerken wir, wenn wir uns im Wind bzw. im Wagen befinden?


Erst wenn das verstanden ist, kann's weiter gehen...
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Dodes



Anmeldedatum: 05.04.2008
Beiträge: 761
Wohnort: Dortmund Technologiezentrum

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 4:10 pm    Titel: Antworten mit Zitat

sswjs hat Folgendes geschrieben:
Jetzt machen wir uns an's neukombinieren.

Das wird nicht leicht, denn wir befinden uns in einer Bezugssystemfalle, aus der wir erst einmal raus müssen. (Kleine Anmerkung am Rande: Ich hab dazu auch sehr lange zum Begreifen gebraucht.)

sswjs


Äh Question Question Der blöde Windwaagen ist doch nur das Prinzip
der wilden Garnrolle umgedreht Exclamation

Youtube Video schnelle Garrolle

Die Rolle bewegt sich schneller, als der Faden an dem sie gezogen wird, das kennt doch jeder Wink

Die wilde Garnrolle

Wenn man statt dem Faden ein Metallmaßband nehmen würde, dann
würde die Rolle schneller wegrollen, als man diese eigentlich mit dem Metallband vorwärts schiebt Wink

Also, wo ist das Problem?

Gruß Dodes
_________________
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 4:59 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,


Dodes hat Folgendes geschrieben:
Äh Question Question Der blöde Windwaagen ist doch nur das Prinzip
der wilden Garnrolle umgedreht Exclamation
Ja, das ist korrekt.

Dodes hat Folgendes geschrieben:
Also, wo ist das Problem?
Das ist dort, wo sich all unsere Probleme befinden.


In unseren Köpfen...
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 5:54 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Auf was willst du hinaus? Es ist vom Prinzip egal, ob du den Boden wegdenkst oder sonst etwas idealisierst, das Ergebnis wird niemals lauten, dass mehr Rauskommt als reingesteckt wurde. Und das war ursprünglich ja das Thema, dazu brauche ich mir jetzt wegen irgendwelchen Effekten wie bei der Garnrolle den Kopf zu zerbrechen , warum es die Katze nicht blickt! Wink

Oder auf was willst du raus?
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Dodes



Anmeldedatum: 05.04.2008
Beiträge: 761
Wohnort: Dortmund Technologiezentrum

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 6:28 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
das Ergebnis wird niemals lauten, dass mehr Rauskommt als reingesteckt wurde. Und das war ursprünglich ja das Thema, dazu brauche ich mir jetzt wegen irgendwelchen Effekten wie bei der Garnrolle den Kopf zu zerbrechen , warum es die Katze nicht blickt! Wink


Wie Question Es soll mehr rauskommen, als reingeht Question Das wäre mir neu,
wer hat das den behauptet Question

Gruß Dodes
_________________
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Fefferl



Anmeldedatum: 24.01.2010
Beiträge: 254

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 6:33 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wer es genau behauptet hat, weiß ich nicht. Sicher weis ich, dass ich es nicht war!! Wink Laughing
Aber mir ist, als ob ich sowas noch in Erinnerung hätte...

Die Diskussion über die Funktion dieses Wagens ist ja einerseits ganz okay, aber die Überlegungen über die Thematik mal im praktischen Versuch zu sehen würden viele Spekulationen schon mal ausschließen.

Denn gerade dieser besagte Grenzbereich lässt viel Freiraum.
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
sswjs



Anmeldedatum: 21.09.2008
Beiträge: 1133

BeitragVerfasst am: Mi Sep 12, 2012 7:12 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Auf was willst du hinaus? Es ist vom Prinzip egal, ob du den Boden wegdenkst oder sonst etwas idealisierst, das Ergebnis wird niemals lauten, dass mehr Rauskommt als reingesteckt wurde. Und das war ursprünglich ja das Thema, dazu brauche ich mir jetzt wegen irgendwelchen Effekten wie bei der Garnrolle den Kopf zu zerbrechen , warum es die Katze nicht blickt! Wink
Tja, schade. Dodes hat recht, es ist die Garnrolle. Nur sie ist ein winziges, wenn auch für die Funktion notwendiges Teil. Leider hat damit Dodes auch meine Erklärungsversuche zu nichte gemacht und ich kann hier, zu meinem Bedauern, schon aufhöhren, da du sofort "ich zerbrech mir über den Müll nicht den Kopf" von dir gegeben hast.


Fefferl hat Folgendes geschrieben:
Oder auf was willst du raus?
Darauf, daß ich die für die Fortbewegung notwendige Energie nicht unbedingt mitführen muss.


Erklärungsversuch gescheitert...
sswjs
Nach oben
Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:   
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen    forum.hcrs.at Foren-Übersicht -> Physik Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu Seite 1, 2, 3 ... 9, 10, 11  Weiter
Seite 1 von 11

 
Gehe zu:  
Sie können keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Sie können auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Sie können Ihre Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Sie können Ihre Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Sie können an Umfragen in diesem Forum nicht teilnehmen.


CrackerTracker © 2004 - 2017 CBACK.de

Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Deutsche Übersetzung von phpBB.de