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IngoAlthoefer
28.05.2018, 14:45

Keplersche Ellipse

Liebe Leute,

vielleicht geht es überhaupt nicht gut, aber ich
träume davon, eine LEGO-Eisenbahn zu bauen, wo
der Kurs die Form einer nichttrivialen Ellipse
hat und die Geschwindigkeit der Lok wie bei einem
Körper auf einer Keplerschen Ellipse ist. Das heißt,
die Geschwindigkeit muss variabel sein (je weiter weg
vom Zentralkörper, um so langsamer).

Kann man so etwas realisieren?
Wenn ja, wie?

Ingo.

Zur Einordnung:
https://www.althofer.de/space-trajectories.html

LEGO kennt kein Valsch (alte Klemmbaustein-Weisheit)

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IngoAlthoefer
28.05.2018, 17:08

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Keplersche Ellipse

Hallo Werner,

super, was alles so aus Dir raussprudelt.

Lok24 hat geschrieben:

das Ganze ist mit einem EV3-Stein sehr simpel zu realisieren,
da kann man beliebige Programme schreiben, auch in Java oder C. Die
steuern den Motor.

Genau das war eine meiner Fragerichtungen.

Ohne Schienen: 1.) ein panzerartiges Gerät mit zwei Motoren, deren
Geschwindigkeiten kontinuierlich geregelt werden.
Problem: der Schlupf der Räder am Boden, es wird zwar aussehen wie es
soll, aber die Wiederholgenauigkeit ist nicht sehr hoch, d.h die Ellipse
wandert im Raum umher .

Das wäre dann "nur" etwas für eine Seitenanwendung später (will ich
jetzt nicht erklären).

2.) Optische Führung (1):
Die Ellipse wird auf den Boden gemalt oder in den den Teppichboden gewirkt,
Führung durch einen Farb-Sensor

Wie breit muss die Führungslinie sein, damit
ein LEGO-"Standard"-Sensor nicht durcheinander kommt?


3.) Optische Führung (2)ie Ellipse wird als großes
LEGO-Mosaik ausgeführt

Nichts für mich...

Mit Schienen: 4.) wenn Du aus lauter 1x2 Steinen eine Mauer
(2 hoch baust) kannst Du die biegen, aber es gibt einen Minimalradius.
Auch hier: Positionierung über Farben.

Wären 1x3-Steine nicht besser dafür geeignet, gerade auch bei nur
halbgrossen Ellipsen?


5.) Oben auf die Mauer eine Zahnstange, Wiederholgenauigkeit:
perfekt

Zuerst habe ich "Zahnspange" gelesen, aber auch in richtig
verstehe ich es nicht. Hast Du zufällig Hinweise auf Fotos dazu?


Und nicht-puristisch:
So wie Ereks Monorail, da siehst Du auch die Schienen.
Aber die Ansteuerung ist extern.

Hmm, wer ist Erek? Der Schwager von Réne?

Das ganze ist also völlig problemlos.....
Außer dass es nicht sehr schnell fahren will, da die
Fliehkräfte nahe der Brennpunkte enorm sind.

Okay, damit scheidet Halley's Komet aus. Aber es gibt
ja auch kurzperiodische...


Und jetzt lass ich noch eine Katze aus dem Sack:
Auf lange Sicht will ich Hohmann-Transfers "fahren lassen":
Als Beispiel: Sonne in der Mitte. Orbitierende Objekte 1 und 2
sind Erde und Mars.
Und dann soll eine "Sonde" eine energiegünstige Hohmann-Bahn
von der Erde zum Mars fliegen (alles in 2-D angelegt).

Hoffentlich schockt Dich das jetzt nicht.

Ingo.

LEGO kennt kein Valsch (alte Klemmbaustein-Weisheit)

Mylenium
28.05.2018, 17:27

Als Antwort auf den Beitrag von IngoAlthoefer

Re: Keplersche Ellipse

Wäre das nicht was für LEGO Boost & Co.? Einfach die Bahn berechnen und dann Koordinaten ferngesteuert abfahren lassen. Wäre jetzt für mich am logischsten, weil mit jeder zusätzlichen Gravitationsquelle die Bahn sowieso leicht anders wird. Dann könnte man es sicher auch recht genau machen, weil man dann mit separat gestuerten, gegenläufigen Rädern arbeiten könnte, ähnlich irgendwelcher Mond- oder Marserkundungsgefährte.

Mylenium

https://myleniumsbrickcorner.wordpress.com

GELÖSCHT

Dieser Beitrag wurde gelöscht.

Lok24
28.05.2018, 17:29

Als Antwort auf den Beitrag von IngoAlthoefer

Re: Keplersche Ellipse

Hallo Ingo,

IngoAlthoefer hat geschrieben:


Ohne Schienen:

Das wäre dann "nur" etwas für eine Seitenanwendung später (will ich
jetzt nicht erklären).


Ja, das ist Murks.

IngoAlthoefer hat geschrieben:

Wie breit muss die Führungslinie sein, damit
ein LEGO-"Standard"-Sensor nicht durcheinander kommt?

Null. Der Sensor erkennt nicht die Linie, sondern entweder rot(Linie) oder Grau(Boden). Er regelt also um die Trennlinie umher.

IngoAlthoefer hat geschrieben:

3.) Optische Führung (2)ie Ellipse wird als großes
LEGO-Mosaik ausgeführt

Nichts für mich...

Entweder Du malst die Ellipse auf, oder Du baust sie aus Lego. Dann brauchst Du ohnehin Platten, um sie festzumachen. Ob die erhaben sind (Schiene) oder nur Fliesen(Optik) ist egal, alelrdings braucht Du für die Optik-Lösung noch ein zusätzliches programm (was gar kein problem ist, die Kästchen sind multithreading-fähig.
Stell dir eine Platte 48x 48 vor, dann sollten 26-24 Plättchen genügen, um den Weg vorzugeben. Mit ein wenig KI....

IngoAlthoefer hat geschrieben:

Mit Schienen: 4.) wenn Du aus lauter 1x2 Steinen eine Mauer
(2 hoch baust) kannst Du die biegen, aber es gibt einen Minimalradius.
Auch hier: Positionierung über Farben.

Wären 1x3-Steine nicht besser dafür geeignet, gerade auch bei nur
halbgrossen Ellipsen?

Nein, die Steine werden zu einer nur 1 Noppe breiten Mauer gebaut, je länger sie sind desto weniger kannst Du das biegen.



Zuerst habe ich "Zahnspange" gelesen, aber auch in richtig
verstehe ich es nicht. Hast Du zufällig Hinweise auf Fotos dazu?

Doch.

[image]



Da die EV3-Motoren Tachos haben kannst Du exakt einstellen, an welcher Stelle es wie schnell sein soll, es muss nur einmal richtig stehen.

Hmm, wer ist Erek? Der Schwager von Réne?

Nicht ganz:
https://www.1000steine.de...amp;id=398387#id398387


Hoffentlich schockt Dich das jetzt nicht.

Nö. Macht mich eher neugierig.

Grüße

Werner

Lok24
28.05.2018, 17:33

Als Antwort auf den Beitrag von Mylenium

Re: Keplersche Ellipse

Mylenium hat geschrieben:

Wäre das nicht was für LEGO Boost & Co.? Einfach die Bahn berechnen und dann Koordinaten ferngesteuert abfahren lassen. Wäre jetzt für mich am logischsten, weil mit jeder zusätzlichen Gravitationsquelle die Bahn sowieso leicht anders wird. Dann könnte man es sicher auch recht genau machen, weil man dann mit separat gestuerten, gegenläufigen Rädern arbeiten könnte, ähnlich irgendwelcher Mond- oder Marserkundungsgefährte.

Mylenium

Nein, leider nicht, die Wiederholgenauigkeit ist eher gering, wie meine Versuche gezeigt haben.

IngoAlthoefer
28.05.2018, 18:19

Als Antwort auf den Beitrag von Hamster

Re: Keplersche Ellipse und Katze aus dem Sack

Hallo Hamster, hallo Leute,

Hamster hat geschrieben:

du kannst uns nicht schocken, wir sind ja
einiges von dir gewohnt. Ich habe zwar nur eine blasse
Ahnung was du willst, aber das wird sicher interessant.

Im April 2019 ist in Berlin eine grosse Philatelistenshow:
Aero-Berlin 2019.
Sie wird auch deshalb so gross, weil sich die erste bemannte
Mondlandung zum 50. Mal jährt.

http://www.aeroberlin2019.de/PH0WelcomeD.php

In der Kategorie Astrophilatelie stelle ich in der offenen
Klasse zum Thema "Weltraum-Trajektorien" aus.

Die folgende Webseite gibt einen klitzekleinen Vorgeschmack:
https://www.althofer.de/t...ctories-on-stamps.html

Und ihr ahnt es vielleicht: nur die Exponate im geständerten
Rahmen zu haben, zieht nur normal gut Publikum an.

Wenn jetzt aber so was wie eine (auffällige) LEGO-Bahn beim Exponat
ihre Ellipsen zieht, werden Kids schon dafür sorgen, dass die Begleiter
auch dorthin kommen.
Ich suche also etwas richtig toll Auffälliges mit Bezug zu Trajektorien.

Wie wäre es mit einer Schnur die mit einem Sensor
verbundenen ist und der darüber die Entfernung misst?

Damit kann man auch gut das zweite Keplersche Gesetz erklären:
In gleicher Zeit werden gleiche Flächenstücke überstrichen.

Ingo.

LEGO kennt kein Valsch (alte Klemmbaustein-Weisheit)

IngoAlthoefer
28.05.2018, 18:31

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Keplersche Ellipse

Hallo Werner,

Lok24 hat geschrieben:
IngoAlthoefer hat geschrieben:
Ohne Schienen:

Das wäre dann "nur" etwas für eine Seitenanwendung später (will ich
jetzt nicht erklären).
Ja, das ist Murks.

Nicht unbedingt. Man stelle sich ein junges System mit Zentralstern
und etlichen Protoplaneten vor. Die kreisen auf "unsortierten"
Bahnen um das Zentrum und ballern so lange ineinander, bis es
zu einer stabilen Reinigung gekommen ist (einige Protos sind
verschmolzen, andere sind rausgekickt).
Und in solch einer Startphase müssen die Teile keine sauberen
Ellipsen ablaufen - das System wird sich von alleine bereinigen.

IngoAlthoefer hat geschrieben:
Nichts für mich...

Entweder Du malst die Ellipse auf, oder Du baust sie aus Lego.

Auf LEGO-Platten stellen würde mich zu sehr einengen, weil
ich nicht ganz so viele grosse Platten habe.

IngoAlthoefer hat geschrieben:
Mit Schienen: 4.) wenn Du aus lauter 1x2 Steinen eine Mauer
(2 hoch baust) kannst Du die biegen, aber es gibt einen Minimalradius.
Auch hier: Positionierung über Farben.

Wären 1x3-Steine nicht besser dafür geeignet, gerade auch bei nur
halbgrossen Ellipsen?

Nein, die Steine werden zu einer nur 1 Noppe breiten Mauer gebaut, je länger sie
sind desto weniger kannst Du das biegen.

Wir schreiben aneinander vorbei. Ich zeig mal mit
einem Foto, was ich meine:

[image]


Diese Kette kannst Du fast beliebig eng falten.

Hast Du zufällig Hinweise auf Fotos dazu?
Doch.

[image]


Da die EV3-Motoren Tachos haben kannst Du exakt einstellen, an
welcher Stelle es wie schnell sein soll, es muss nur einmal
richtig stehen.

Das hört sich ja wunderbar an.

Hmm, wer ist Erek? Der Schwager von Réne?

Nicht ganz:
https://www.1000steine.de...amp;id=398387#id398387
Danke.

Macht mich eher neugierig.
Schön.

Wennn Ihr Euch eh nicht schocken lasst, frage ich mal ins Blaue:
Sind bei 1000steine auch Spezies für Raumfahrt-Philatelie?
Vielleicht kämen im Gespräch mit denen noch neue Ideen
für Berlin auf.

Ingo.

LEGO kennt kein Valsch (alte Klemmbaustein-Weisheit)

Mylenium
28.05.2018, 18:49

Als Antwort auf den Beitrag von IngoAlthoefer

Re: Keplersche Ellipse und Katze aus dem Sack

IngoAlthoefer hat geschrieben:

Ich suche also etwas richtig toll Auffälliges mit Bezug zu Trajektorien.


Dürfte Kids aber kaum verlocken, weil die die wissenschaftlichen Grundlagen nicht erfassen. Die schauen dann eher auf die Lok, die da rumtuckert. Basierend auf meinen Erfahrungen mit Messen und Events würde ich da eher an andere Dinge denken.

- allgemeiner Weltraumkram - Saturn V, Mondmobil, Sonnensystem, anderes als Schaustücke aus LEGO
- Briefmarke aus Lego nachbauen
- Flugbahn interaktiv simulieren --> lange Flex-Schienen, die mit einer Reihe von Servos verbogen werden, evtl. Kugelbahn
- Bremsen und Beschleunigung --> Achterbahn
- Flugbahn lernen --> ballistische Bahn mit irgendeinem Schussspiel verbinden
- Unterschied Linear- vs. Radialgeschwindigkeit --> Irgendwas am Pylon kreiseln lassen mit variablem Abstand und Erläuterungen
- komplexe Flugbahnen --> Plotter/ Spirograph aus Lego?
- Mondlandung mit Saturn V nachspielen/ plastisches Ablaufdiagramm der Phasen

Wenn du bestimmte Dinge noch mit intelligenter Steuerung verknüpfst, dürfte sich das sicher auch einigermaßen wissenschaftlich exakt umsetzen lassen, auch wenn ich das für untergeordnet halte. Ich glaube kaum, dass es so viele Philatelisten gibt, die auch Professoren für Astrophysik sind. Ich sehe auch das Problem, dass eine einigermaßen reale Pseudo-Simulation deiner Flugbahn wie angedacht so viel Platz wegnimmt, dass du da in Bedrängnis kommst. My 2 Cents.

Mylenium

https://myleniumsbrickcorner.wordpress.com

Lego3723
28.05.2018, 20:42

Als Antwort auf den Beitrag von IngoAlthoefer

Re: Keplersche Ellipse

Alle diese vollmechanischen Lösungsansätze scheinen mir schwer befriedigend umsetzbar.
Sollte man nicht eher einen Motor hoch an die Decke montieren und an einer langen Schnur einen LEGO-Planeten montieren.
Nun ist nur noch die Aufgabe diesen manuell in eine elyptische Umlaufbahn zu bringen und die Verluste mit dem Motor zu kompensieren. Ev kann man die Schnurführung mit einem Zahnradsystem machen, welches diese elyptische Bewegung erzeugt.
Wäre wohl ein Fall für üfchen.

IngoAlthoefer
29.05.2018, 08:41

Als Antwort auf den Beitrag von IngoAlthoefer

Re: Keplersche Ellipse

Hallo Mylenium, hallo Lego3723,

danke für die ganzen Anregungen und Bemerkungen.
Ich lasse es jetzt erst einmal ein paar Tage
setzen und gären.

Dabei ist mir klar, dass eine "optimale" Präsentation
auf der Berline Ausstellung KEINE Selbstläufer sein
wird.

Dank an alle, Ingo.

LEGO kennt kein Valsch (alte Klemmbaustein-Weisheit)

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