Diamabolo
11.01.2022, 19:46

+8Kreisel Experiment

Hatte dieses Kreiselexperiment by physicsfun https://www.instagram.com/p/CWtSYa0FMG8/gesehen
...aber auch nachdem ich es nachgebaut habe, hab ich nicht verstanden was diese Drehung verursacht

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railtobi
11.01.2022, 20:01

Als Antwort auf den Beitrag von Diamabolo

Re: Kreisel Experiment

Das ganze dreht sich durch das Drehmoment der beiden Räder. Wenn du, mit gleicher Drehzahl, ein Rad im und ein Rad gegen den Uhrzeigersinn drehen lässt, wird das Noch sich nicht drehen. Die Drehmomente der beiden Räder gleichen sich dann aus. In dem gezeigten Aufbau verhält sich das wie ein Heli, bei dem der Heckrotor defekt ist.


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Seeteddy
11.01.2022, 22:07

Als Antwort auf den Beitrag von Diamabolo

Re: Kreisel Experiment

LLF,
Diamabolo hat geschrieben:


...aber auch nachdem ich es nachgebaut habe, hab ich nicht verstanden was diese Drehung verursacht

jeder Reifen des Kreisels erzeugt eine Reibung gegenüber der umgebenden Luft, was eine Ursache dafür ist, dass er immer langsamer wird.
Hängt man zwei gleichdrehende Kreisel an einen Hebel, so sorgen die Hebelgesetze dafür, dass die Kraft am äußeren Rand eine stärkere Beschleunigung auf den Hebelarm ausübt.

Interessant ist dabei auch die Beobachtung, dass beide Kreisel senkrecht hängen, anstatt, wie beim Kettenkarussell, nach außen zu schwingen. Das kommt von der Kreiselwirkung.

In der Praxis hat ein guter Kreisel natürlich wenig Luftreibung im Vergleich zum Drehmoment. Paradebeispiel der Kreiselkompass.

Dazu die Geschichte eines Kollegen von mir:
Er war Funker auf einem Schnellboot der Bundesmarine. Zusammen mit einem Kameraden wollten beide den Kreiselkompass warten.
Das Herzstück war der Kreisel, in der Größe eines Handballs, welcher mit > 30.000 U/min rotierte.
Im Handbuch stand dick eingerahmt: "Vor dem Herausnehmen des Kreisels den Kompass abzuschalten und warten bis der Kreisel vollständig zur Ruhe gekommen ist!"
Das dauerte gut eine halbe Stunde. Aber der Kamerad wollte Zeit sparen. Gaanz vorsichtig zog er den laufenden Kreisel am Hebezug nach oben ...
... eine unvorhergesehene Welle sorgte für eine kleine Schaukelbewegung, so dass der untere Zapfen des Kreisels gegen den Rand des Gehäuses stieß.
Schreckensbleich sah der Kamerad, wie der Kreisel zu taumeln begann und er schrie augenblicklich: "ALLAARM ALLES RRAUSS!"
Zwei Sekunden später hatten beide das Schott zum Navigationsraum von außen verriegelt. Hilflos mussten beide, für eine schrecklich lange Minute, mitanhören, wie der Kreisel im Zickzackflug das innere des Raumes vollständig zerdepperte.
Bilanz: Millionenschaden und Disziplinarverfahren.

kreative Grüße
Klaus


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Johann Wolfgang von Goethe


Diamabolo
12.01.2022, 12:04

Als Antwort auf den Beitrag von Diamabolo

Re: Kreisel Experiment

Danke für die Rückmeldung und spannende Kreiselgeschichte...
Ich hab jetzt nochmal an einer motorisierten Version getüftelt, und siehe da...so setzt sich das Karussell nicht in Bewegung.

Es scheint also die Reibung an den Magneten für die Rotation zuständig zu sein

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Seeteddy
12.01.2022, 19:27

Als Antwort auf den Beitrag von Diamabolo

Re: Kreisel Experiment

Hi Diambolo,

schöner Aufbau des Experiments.

Die Reibung der Magnetlager kann unmöglich die Ursache sein, die ist vergleichsweise winzig und übt keine Kraft auf den Hebelarm aus.
Dann hängt es wohl ebenso mit der Präzession zusammen, die den Kreisel stabilisiert, bzw. bei Krafteinwirkung von außen in eine Ausweichbewegung senkrecht zur Drehachse zwingt.
Solange die Motoren gleichmäßig schnell laufen, ändert sich nichts an der Krafteinwirkung auf die Kreisel. Drehrichtung beider Kreisel ist identisch?

(Ich hatte während meiner Lehrzeit ein paar Wochen mit allem möglichen Elektroschrott gebastelt und sämtliche Schwungräder, welche mir in die Finger kamen, in Kreiselbewegungen versetzt.)

Was passiert, wenn du die beiden Motoren ausschaltest?

kreative Grüße
Klaus


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Johann Wolfgang von Goethe


railtobi
12.01.2022, 20:12

Als Antwort auf den Beitrag von Diamabolo

Re: Kreisel Experiment

Die Reibung spielt praktisch keine Rolle. Wenn beide Räder sich in die selbe Richtung drehen, hat das drehbare (und damit fast Kraft und Drehmoment freie) Joch keine Möglichkeit das Drehmoment der Räder auszugleichen und dreht sich in Gegenrichtung. Wenn du ein Rad im Uhrzeigersinn drehen lässt, und das andere Rad mit identischer Drehzahl im Gegenuhrzeigersinn, dann gleichen sich die Drehmomente aus. Das Joch dreht sich dann nicht. Darum drehen sich die beiden Rotoren eines Tandemhelis, wie z.B. der Boeing Vertol gegenläufig. Genau das selbe Prinzip!


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