Impulstriebwerk

burri

Registriertes Mitglied
Hallo

kann man einen in einen Leiter eingetretenen Impuls in der Richtung umlenken, durch das Drehen des Leiters während des Impulsdurchlaufs?

Beispielsweise eine Trommel wird angeschlagen und während des Impulsdurchlaufes gedreht, dann sollte der eingeleitete Impuls beim Austritt doch eine andere Richtung haben?

Dies würde wiederum bedeuten, dass sich nach diesem Prinzip ein Impuls- oder Trägheitsantrieb (rückstoßfrei) realisieren ließe.

Beste Grüße, burri
 

burri

Registriertes Mitglied
Hallo Herr Senf,

der bereits rotierende Impulsleiter befindet sich auf einem Träger auf dem sich noch ein zweiter sich gegendrehender Impulsleiter befindet.

Wenn beide Enden der Leiter sich am nächsten kommen (bei 0 Grad), leite ich gleichzeitig jeweils einen Impuls in das Leiterende ein.
Der Impuls benötigt Zeit um den Leiter zu durchwandern, in dieser Zeit drehen sich aber beide gespiegelte Leiter gegensinnig weiter.

Der Impuls der bei 0 Grad eingeleitet wurde, wird dann etwas später den Leiter wieder verlassen, jedenfalls bei <> 180 Grad,
so zumindest mein Gedanke.

Wenn dies unverständlich war, kann ich auch gerne eine eine Skizze erstellen.

Grüße burri
 
Zuletzt bearbeitet:

burri

Registriertes Mitglied
wenn ich einen Impuls in einen Leiter bei 0 Grad einleite und dann während der Impuls den Leiter durchläuft, diesen Leiter drehe,
dann tritt der Impuls doch nicht geradlinig bei 180 Grad aus?

Physikalisch gesehen lässt sich aber ein Impuls nicht durch Drehung des Leiters in seiner Richtung ändern, aber was passiert dann mit dem Impuls?

Dies ist im Kern meine Frage.
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Burri,

willkommen im Forum!

Zur Beantwortung Deiner Frage würde es im Prinzip genügen, diesen Artikel zu lesen.

Herzliche Grüße

MAC
 

burri

Registriertes Mitglied
Hallo MAC

vielen Dank für die Begrüßung!

Die Wikipediaseite ist gut, leider verstehe ich zu wenig von Formeln.

Ich bin auf der Suche nach einer kleinen Zeitspanne die auf Trägheit beruht, um ein rückstoßfreien Antrieb zu ermöglichen.
Wie lange ist die Kraftstoßübertragung des Impaktors und wie lange wirkt der eingeleitete Kraftstoß in der beaufschlagten Masse.

Wenn der Kraftstoß bei t0 erfolgt und bis t1 dauert, die Kraftwirkung in der vom Kraftstoß getroffenen Masse aber länger als t1 andauert,
könnte sich bezogen auf einen Rotor eine kleine rückstoßfreie Kraft quer zum Kraftstoß ergeben.

So sind meine Überlegungen, ich habe keine Ahnung inwieweit dies bereits untersucht wurde.

Beste Grüße,

Burri
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo burri,

durch Deine Formulierungen, z.B.
wenn ich einen Impuls in einen Leiter bei 0 Grad einleite und dann während der Impuls den Leiter durchläuft, diesen Leiter drehe,
bin ich nicht ganz sicher, ob Du den Begriff ‚Impuls‘ wirklich verstehst?

Die Formel für den Impuls, ist eine Methode, mit der man das Verhalten zweier oder mehrerer Massen beschreiben kann, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit treffen und durch den dabei stattfindenden Stoß Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit untereinander neu verteilen. Ohne äußere Krafteinwirkung bleibt dabei der Gesamtimpuls dieser Massen immer erhalten.

Als einfachstes Beispiel, kennst Du sicher das ‚Newton Pendel


Laß uns mal Dein Trommelbeispiel etwas vereinfachen, wodurch es leichter vorstellbar wird.
Du hast zwei Gewehre, die sich gegenseitig durch ein zwischen ihnen befindliches drehbares Rohr ‚anschauen'.

Die ganze Vorrichtung ist starr miteinander verbunden, auch die Drehachse des Rohres, Dein ‚Raumschiff', sozusagen.

Mit dem ersten ‚Gewehr‘ schießt Du durch das Rohr hindurch auf das zweite ‚Gewehr‘. (zum Drehen des Rohres komme ich noch) Dabei wird der Impuls des explodierenden Pulvers auf die 'Kugel' einerseits und das drebare Rohr und die beiden Gewehre andererseits (die starr miteinander verbundenen Komponenten Deines Raumschiffes) aufgeteilt, abhängig von der Masse dieser beiden Teilnehmer. Beim Gewehr nennt man das auch Rückstoß. Gewehr und Kugel bewegen sich voneinander weg.

Nach dem Schuss fällt die abgeschossene Kugel in das Rohr (Dein ‚Leiter‘)

Stör Dich nicht an dem Begriff ‚fällt‘. In dem Moment in dem die ‚Kugel‘ das Gewehr verlassen hat, befindet sie sich im freien Fall. (Kein Luftwiderstand vorausgesetzt)

Wenn es Dir nun gelingen würde, das drehbare Rohr so schnell um den momentanen Ort der Kugel um 180° herumzudrehen, daß es keine Kollision zwischen Rohr und ‚Kugel‘ gäbe, würde die Kugel zwar, bezogen auf das Rohr ihre Richtung geändert haben, also an dem Ende aus dem Rohr rausfallen, an dem sie das Rohr vorher ‚betreten‘ hatte, aber sie hätte dabei ja keineswegs ihre Richtung, bezogen auf den starren Teil der Versuchsanordnung (Dein ‚Raumschiff‘) geändert.

Sie schlägt also im zweiten Gewehr ein und überträgt ihren Impuls auf die starre Versuchsanordnung, wodurch diese (beim unelastischen Stoß) ihren, beim Abschuß auf sie übertragenen Impuls, wieder auf die Kugel überträgt. Die Geschwindigkeit des Raumschiffes wäre dann wieder so groß wie vor dem Abschuß, nur seine Position hätte sich um ein kleines Stück verändert, so wie sich auch die Position der Kugel verändert hat. Gibst Du noch einen Schuss aus dem zweiten Gewehr ab, ist, nachdem die Kugel wieder im ersten Gewehr steckt alles, auch die Position von Kugel und Raumschiff beim alten.

Im Falle eines ideal elastischen Stoßes würde die ‚Kugel' nach dem Schuss zwischen den Gewehren hin und her prallen und fallen und Deine Versuchsanordnung würde sich dabei auch immer in der jeweils anderen Richtung hin und her bewegen, käme also auch nicht ‚vorwärts‘

Es ist jetzt völlig egal, welche kunstvollen Vorrichtungen Du baust, um die ‚Kugel‘ umzulenken, Du hast immer den Impulserhaltungssatz gegen Dich.

Schau Dir dazu auch noch die bewegten Darstellungen hier und hier an.


Und zum Schluß noch: Würde Deine Vorstellung funktionieren, dann könntest Du ja mit diesem System mehr Energie gewinnen, als drinsteckt. Also ein Perpetuum Mobile! Und da hättest Du den ersten Hauptsatz der Thermodynamik gegen Dich.

Die Pariser Akademie der Wissenschaften beschloss bereits 1775, keine Patentanträge auf ein Perpetuum mobile mehr zur Prüfung anzunehmen

Übrigens, wenn Du z.B. nach Perpetuum Mobile im Internet suchst, dann sei misstrauisch bei den Artikeln. Es wird leider sehr viel Bullshit auf diesem Wege verbreitet. Da ist es durchaus von Vorteil, sich ein solides Grundwissen zu erarbeiten. Im Zweifel kannst Du oft auch hier fragen, oder frag Deinen Physiklehrer, wenn Du den noch erreichen kannst.

Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:

burri

Registriertes Mitglied
WOW, vielen Dank für die ausführliche Antwort!

Mein Physiklehrer lebt vermutlich nicht mehr, ich werde nächstes Jahr 60 ... :)

um mal beim Newton Pendel zu bleiben:

wenn die angehobene Kugel auf die nächste Kugel in der Kugelreihe stößt,
durchläuft der eingeleitete Impuls alle Kugeln bis zur letzten Kugel, die dann abspringt, usw.

Meine Überlegung bezieht sich auf den kurzen Zeitpunkt wo alle Kugeln beieinander in Kontakt sind
und der eingeleitete Impuls die Kugelreihe durchläuft.

Wenn in dieser kurzen Zeitspanne das Pendel mit allen Kugeln gedreht werden würde,
sollte die letzte Kugel doch in einem von der ersten Kugel abweichenden Richtung abspringen?

Noch ein anderes Beispiel:

zwei Kinder auf einem Karussell mit einem Seil, jedes der Kinder hält ein Seilende.

Jetzt leitet eines der Kinder eine Schwingung in das Seil ein und das Karussell dreht währenddessen.

Dann wird die Schwingung doch mit geänderter Richtung beim zweiten Kind ankommen?

Mit einem zugeworfenen Ball würde dies hingegen nicht funktionieren.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Meine Überlegung bezieht sich auf den kurzen Zeitpunkt wo alle Kugeln beieinander in Kontakt sind
und der eingeleitete Impuls die Kugelreihe durchläuft.

Wenn in dieser kurzen Zeitspanne das Pendel mit allen Kugeln gedreht werden würde
Hallo burri,

auch von mir ein herzliches Willkommen im Forum

Im von Dir beschriebenen Szenario hast Du kein abgeschlossenes System mehr, da jemand "von aussen" das Pendel gedreht hat.

Vermutlich kannst Du dann neben dem Impulserhaltungssatz auch den Drehimpulserhaltungssatz (und vermutlich auch den Energieerhaltungssatz - also drei der grossen Erhaltungssätze der Physik) anwenden.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

burri

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf,

vielen Dank!

Mir fällt es schwer mich physikalisch korrekt auszudrücken, deshalb kann es leicht zu Missverständnissen kommen.

Das Drehen des Pendels könnte die durch Gegendrehung ein zweiten Newtonpendels ohne Impulseintrag ausgeglichen werden.

Freundliche Grüße
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Das Drehen des Pendels könnte die durch Gegendrehung ein zweiten Newtonpendels ohne Impulseintrag ausgeglichen werden.
Hallo burri,

selbstverständlich, aber dann verstehe ich nicht, warum Du das Pendel zuerst drehst und dann wieder zurückdrehst. Da könntest Du das Ganze doch auch ohne zusätzliche Drehungen von aussen beibehalten.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

burri

Registriertes Mitglied
Bezogen auf das Beispiel mit dem Karussell und dem Seil (Welle) einerseits, und dem Karussell und dem Ball (Teilchen) andererseits:

wenn ein Impuls über Materietransport (Teilchen) übertragen wird, so kann ein rotierendes System (Karussell) die Impulsrichtung nicht ändern,
weil das Teilchen (Ball) die Richtung im Raum beibehält, wenn aber der Impuls in einen rotierenden Leiter (Karussell) eingebracht wird, wird der Impuls als Welle durch den Leiter gehen,
und in diesem Fall ist eine Richtungsänderung des Impulses bei Austritt möglich.

So weit meine Überlegung. Ich hoffe ich habe mich verständlich ausgedrückt.
 

burri

Registriertes Mitglied
Hallo Ralf

Sorry, der letzte Beitrag hat sich überschnitten mit deinem Beitrag.

Nun zu deinem Beitrag.

Die Gegendrehung eines zweiten Pendels habe ich nur angeführt, um zu verdeutlichen, das eine Drehung ohne Einfluss von Außen möglich ist.
Weil du ja in deinem vorigen Beitrag erwähntest, das die Drehung von außen erfolgt.

Nur ein Pendel von den beiden gegendrehenden Pendeln soll mit einem Impuls versehen sein.

Es geht mir darum herauszufinden, ob sich dir Impulsrichtung in einem Leiter (der Impuls geht immer als Welle durch den Leiter) sich durch Rotation ändern lässt.

Grüße
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Die Gegendrehung eines zweiten Pendels habe ich nur angeführt, um zu verdeutlichen, das eine Drehung ohne Einfluss von Außen möglich ist.
Weil du ja in deinem vorigen Beitrag erwähntest, das die Drehung von außen erfolgt.
Hallo burri,

lass uns mal bei diesem konkreten Aspekt verweilen, weil ich wirklich überhaupt nicht verstehe, was Du meinst.

Dein Beispiel besteht wenn ich das richtig verstanden habe aus dieser hübschen Anordnung von mehreren ideal elastischen Kugeln in einer Reihe, die an einem idealen "Pendel" aufgehängt sind, frei nach unten hängen und sich gegenseitig berühren.

Dann zieht man eine Kugel weg, lässt los, so dass diese gegen die anderen Kugeln stösst und die Kugel auf der anderen Seite der Reihe sich hinwegbewegt. - Wir alle kennen dieses Experiment zum Erhalt des Impulserhaltungssatzes in einem geschlossenen System.

Wo kommt nun eine Drehung bzw. nachfolgend die erste Drehung ausgleichende Gegendrehung "von innen" her ?


Freundliche Grüsse, Ralf
 

burri

Registriertes Mitglied
@ Dip- vielen Dank, die Karlsruher Didaktik gefällt mir :)

@Ralf

die Drehung möchte ich gerne erst mal noch unberücksichtigt lassen, denn das System könnte sich ja bereits in Drehung befinden.

1. Frage
wenn ich eine Masse unter Erdgravitation von unten mit einem Impuls oder Kraftstoß versehe,
dann wird die beaufschlagte Masse für eine bestimmte Zeit weniger Gewicht haben, als eine nicht beaufschlagte Masse.
Bedingung dabei ist das die beaufschlagte Masse nicht hochspringt.

Kann die Zeit der Gewichtserleichterung, länger sein als die Zeit der Impulseinleitung?

Jetzt übertrage ich dies auf einen Rotor mit Fliehkraftmasse:

wird eine in Rotation befindliche Fliehkraftmasse (am Boden = Außenradius) mit einem Impuls versehen,

wird die Fliehkraft analog zum ersten Beispiel eine kurze Zeit abgeschwächt.

Kann diese Zeit der Abschwächung der Gewichtskraft (1. Beispiel) oder der Fliehkraft (2. Beispiel) länger andauern als die Zeit des Impulseintrages?

Nach Antwort würde ich gerne mit meiner Idee fortfahren, sonst wird es unübersichtlich.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
die Drehung möchte ich gerne erst mal noch unberücksichtigt lassen, denn das System könnte sich ja bereits in Drehung befinden.
Hallo burri,

Vorsicht: in Systemen, die sich in Drehung befinden, treten Beschleunigungen auf, insbesondere sind sie dann im Allgemeinen keine Inertialsysteme mehr. Hast Du das bei Deinen Überlegungen berücksichtigt und ggf. entsprechende Korrekturterme eingefügt ?


Freundliche Grüsse, Ralf
 

burri

Registriertes Mitglied
ich kann gerne auch meine Idee hier offenbaren:

ich möchte die Fliehkraftbalance eines Rotors mit Fliehkraftmassen stören, indem ich bei (delta)t0 einen Impuls auf den Rotor (die jeweilige Fliehkraftmasse) einleite.

Wenn der Impuls bei (delta)t0 eingeleitet ist, soll die Abschwächung der Fliehkraft an der beaufschlagten Masse dazu führen, das eine kleine Querkraft entstehen könnte, da die gegenüberliegende Fliehkraftmasse keinen Impulseintrag hat, und weil die Abschwächung der Fliehkraft (delta) t1 länger anhält als der Impulseintrag (delta) t0.

Der Gegenimpuls des eintragenden Impulses kann durch eine gespiegelte Anordnung eliminiert werden.
Das ganze System soll auf einer gemeinsamen Trägerplatte angeordnet sein.

Ich befürchte jetzt wird es völlig unübersichtlich, oder hat jemand meine Idee verstanden?

ich hatte dazu schon mal eine Animation erstellt leider in swf Format:
http://burri.lima-city.de/fliehkraftantrieb.swf

Grüße
 
Zuletzt bearbeitet:

burri

Registriertes Mitglied
@Ralf

die Zentrifugalkraft wird bei meiner Idee benötigt, und die Corioliskraft kann nicht wirken, da die Fliehkraftmassen keinen radialen Hub ausführen sollen, sondern nur die anstehende Fliehkraft durch den eingeleiteten Impuls abgeschwächt werden soll.

Grüße
 

burri

Registriertes Mitglied
hier ein Screenshot, da das SWF-Format nicht mehr unterstützt wird:

https://burri.lima-city.de/Unbenannt.png

die Rotoren müssen gegenläufig drehen.

Meine geringe Hoffnung ist, das ein kurz eingeleiteter Impuls, die Fliehkraft der Fliehkraftmassen abschwächt,

und über die Rotation und die Impulsdauer eine kleine Querkraft in der Summe entstehen könnte.
 
Zuletzt bearbeitet:
Oben