Rad im Beton

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  • DFX
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    • 04.07.2008
    • 2076
    • Taka-Tuka-Land

    #1

    Rad im Beton

    Bei meinem letztem Besuch im Dynamikum faszinierte mich folgendes Exponat:


    Rad in Beton

    Bei unserem aktuellen Exponat des Monats handelt es sich um das Rad in Beton. Das Exponat finden Sie im Themenbereich der "Bewegungsmaschinen". Das erste kleine Zahnrad dreht sich schnell um die eigene Achse. Es muss sich oft drehen bis auch das nächste große Zahnrad eine Umdrehung gemacht hat. Auf der Achse des großen Zahnrads befindet sich wiederum ein kleines Zahnrad. Dieses treibt dann ein großes an und so weiter.
    Aber! - Die Drehung verschwindet! Das letzte untere Zahnrad steckt im Beton fest. Wo geht die Bewegung auf dem Weg vom Antrieb oben bis zum einbetonierten Zahnrad unten verloren? Das letzte Zahnrad scheint sich also gar nicht mehr zu drehen.
    Die Besucher sind angehalten, darüber nachzudenken, warum sich das letzte Rad nicht bewegt.

    Rad in Beton, Foto: S. Schön
    Doch wie für alle Phänomene im Dynamikum gibt es auch hierfür eine Erklärung: Jedes Mal, wenn ein kleines Zahnrad ein großes Zahnrad antreibt, reduziert sich die Drehzahl. Das große Zahnrad hat genau siebenmal so viele Zähne wie das kleine, dementsprechend nimmt die Drehzahl um ein Siebtel ab. Dieser Effekt wiederholt sich an jedem Zahnradpaar, also ein Siebtel von einem Siebtel von einem Siebtel und so weiter. So dreht sich das letzte Rad in etwa 3 Millionen Jahren einmal herum. Und das kann man weder mit dem Auge sehen, noch schadet es in den nächsten Jahrtausenden dem Räderwerk.







    Hammer, die Konstruktion dreht sich aber das letzte Zahnrad ist fest einbetoniert!!

    Zuhause bin ich also in den Keller gerannt und habe meine LEGO Technik Sammlung "reaktiviert" und versucht dieses Experiment nachzubauen.

    UNGLAUBLICH: Selbst mit meinen bescheidenen Mitteln ist der Effekt schon sehr beeindruckend!
    Ich werde also weiter Zahnräder kaufen und Euch dann mal ein Video präsentieren!

    Vorerst müssen Bilder reichen.



    Ps. Sorry für die unscharfen Bilder, ich wollte die richtige Kamera nicht mehr auspacken.
    Angehängte Dateien
    Zuletzt geändert von DFX; 17.07.2009, 19:52.
    Wenn Du etwas essbares siehst, leg es um!
  • Wolfo
    Oberbootsmann
    Heerführer


    • 01.11.2006
    • 1465
    • Heiðabýr
    • Oculus

    #2


    Das potenziert sich alles...schon erstaunlich, auf welche Übersetzungen man da kommt.


    Kein Berg zu tief!

    Kommentar

    • chabbs
      Heerführer


      • 18.07.2007
      • 12179
      • ...

      #3
      Sehr interessant. Berichte mal weiter , Micha, wie es mit Deinen Versuchen angeht!


      LG chabbs

      Kommentar

      • DFX
        Banned
        • 04.07.2008
        • 2076
        • Taka-Tuka-Land

        #4
        Hier mal das Video dazu:



        Ich habe jetzt noch weitere Zahnräder bestellt.
        Der Versuchsaufbau wird natürlich auch noch weiter optimiert.

        Rein rechnerisch dreht sich dann das letzte Zahnrad in 100 Tagen einmal um sich selbst^^

        Das dürfte schon ganz beeindruckend sein

        Langfristig plane ich einen Versuchsaufbau mit 2 gegeneinander drehenden Motoren.

        Allerdings fehlen mir dazu noch 30 weitere Zahnräder.

        Falls also jemand hier seine Legosteine loswerden möchte, gerne per PN.
        Wenn Du etwas essbares siehst, leg es um!

        Kommentar

        • Michi724
          Lehnsmann


          • 19.08.2008
          • 41
          • BW
          • ACE 250

          #5
          Hallo,

          schöner Aufbau! Was mich noch interessieren würde: Aus wie vielen Zahnräder besteht denn der Aufbau im Museum? Also jeweils ein großes und ein kleines zusammen genommen.

          Gruß
          Micha

          Kommentar

          • aquila
            Heerführer


            • 20.06.2007
            • 4522
            • Büttenwarder

            #6
            Hi,

            mir gefällt so etwas. Das ist alles so schön berechenbar und trotzdem funtioniert es am Ende doch nicht oder wie hier trotzdem...

            Rein mathematisch dürfte sich das ganze Konstrukt nämlich nicht einen Milimeter bewegen. Das Geheimnis liegt in den (Fertigungs)-Toleranzen der Zahnräder. Desto größer diese ist, um so stärker kann sich die Vortriebskraft in den Zwischenräumen der Ritzel verbrauchen, bis es letztendlich doch einmal stehen bleibt.

            Dann würde aber ein heftiger Tritt gegen das Chassis ausreichen, um das System wieder in Gang zu bringen. Eigentlich ein Grauen für Konstrukteure.

            LG Aquila
            Ich sehe verwirrte Menschen.

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            • Siebken
              Heerführer


              • 12.01.2005
              • 6470
              • Nicht von dieser Welt.
              • XP Deus

              #7
              Zitat von DFX
              Hier mal das Video dazu:



              Ich habe jetzt noch weitere Zahnräder bestellt.
              Der Versuchsaufbau wird natürlich auch noch weiter optimiert.

              Rein rechnerisch dreht sich dann das letzte Zahnrad in 100 Tagen einmal um sich selbst^^

              Das dürfte schon ganz beeindruckend sein

              Langfristig plane ich einen Versuchsaufbau mit 2 gegeneinander drehenden Motoren.

              Allerdings fehlen mir dazu noch 30 weitere Zahnräder.

              Falls also jemand hier seine Legosteine loswerden möchte, gerne per PN.
              Wenn Du Beton brauchst, könnte ich den beisteuern.
              Interesanter Versuch, da bin ich auch den weiteren Verlauf gespannt.
              "Man muss etwas machen, um selbst keine Schuld zu haben. Dazu brauchen wir einen harten Geist und ein weiches Herz. Wir haben alle unsere Maßstäbe in uns selbst, nur suchen wir sie zu wenig."
              Sophie Scholl/Jacques Maritain

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              • DFX
                Banned
                • 04.07.2008
                • 2076
                • Taka-Tuka-Land

                #8
                Alle Zahnräder sind angekommen.
                Am Freitag werde ich bauen und dann gibt es neue Bilder und Filme^^


                Bin so gespannt, das könnt ihr euch gar nicht vorstellen!!!
                Wenn Du etwas essbares siehst, leg es um!

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                • Pad
                  Lehnsmann


                  • 29.05.2009
                  • 48
                  • Niedersachsen

                  #9
                  Was Ihr für Zeit habt! Ist aber troztdem sehr interesant, da bin ich mal gespannt.

                  Kommentar

                  • micha1987
                    Banned
                    • 19.07.2009
                    • 259
                    • leipzig

                    #10
                    schön stell mal rein wen es soweit ist
                    suche Stahlhelme und klein Teile davon

                    Kommentar

                    • DFX
                      Banned
                      • 04.07.2008
                      • 2076
                      • Taka-Tuka-Land

                      #11
                      Wie angekündigt habe ich alle Zahnräder bereits verbaut^^.

                      Es handelt sich um 12 Zahnräder mit je 40 Zähnen und 12 kleineren Zahnrädern mit je 8 Zähnen. Demnach erhöht sich die Zeit, die ein großes Zahnrad für eine Umdrehung benötigt um den Faktor 5.

                      Der Motor dreht konstant mit 75U/s

                      1: 0,07 s->15U/s
                      2: 0.3 s->3U/s
                      3:1,7 s
                      4:8,3 s
                      5:41,7 s
                      6:3,5 min
                      7:17,4 min
                      8:1,4 h
                      9:7,2 h
                      10:36,0 h
                      11: 7,5 d
                      12:37,7 d

                      Alle Werte auf eine Stelle nach dem Komma gerundet.

                      Tja, da hilft wohl nur noch eine Zeitrafferaufnahme.
                      Leider habe ich keine Zeit einen entsprechenden Versuchsaufbau für 37,7 Tage durchzuführen.

                      Hier gibts das neue Video bei Youtube
                      Angehängte Dateien
                      Zuletzt geändert von DFX; 25.07.2009, 13:42.
                      Wenn Du etwas essbares siehst, leg es um!

                      Kommentar

                      • koseng
                        Landesfürst


                        • 21.01.2004
                        • 714
                        • Hannover-Nordstadt
                        • Mr.T´s kleine Wunderkiste

                        #12
                        nur schade, das der Versuch nicht anders herum funktioniert..... ein wenig anstubsen und die Menschheit hätte keine Energieprobleme mehr
                        gruss Björn

                        opelforum.däÄh

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                        • DFX
                          Banned
                          • 04.07.2008
                          • 2076
                          • Taka-Tuka-Land

                          #13
                          Zitat von koseng
                          nur schade, das der Versuch nicht anders herum funktioniert..... ein wenig anstubsen und die Menschheit hätte keine Energieprobleme mehr
                          Daran arbeiten wir aber!



                          Noch zum Versuch:

                          Bei 22 Rädern würde eine Umdrehung des letzten Rades bereits 1 Million Jahre dauern!

                          Mal gucken, ob ich das noch weiter ausreizen werde.
                          Wäre schon interessant jeden restlichen Tag meines Lebens an diesem Versuch vorbeizugehen und keine Veränderung zu bemerken!

                          "Die Ewigkeit liegt in Deiner LEGO-Kiste"!

                          Das hat doch wirklich etwas?!

                          Konservativ?
                          Zuletzt geändert von DFX; 25.07.2009, 20:34.
                          Wenn Du etwas essbares siehst, leg es um!

                          Kommentar

                          • micha1987
                            Banned
                            • 19.07.2009
                            • 259
                            • leipzig

                            #14
                            dann halt dich ran
                            suche Stahlhelme und klein Teile davon

                            Kommentar

                            • Caddy
                              Banned
                              • 10.05.2008
                              • 2194
                              • Vorpommern

                              #15
                              Sorry M. ist ja ganz interessant , aber wenn ich das so lese , fühle ich mich schon fast in die Steinzeit zurück versetzt .
                              Viel Spass beim Spielen .

                              Gruss Caddy
                              Tolles Teil! Wenn es doch nur sprechen könnte

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