Hat sich unendlich drehende Zahnräder die immer schneller werden……..?
Stell dir vor du hast eine Vakum box und in der box ist win großes Zahnrad dass mit einem etwas kleinerem Zahnrad verbunden ist und wenn man das große dreht, dreht sich das kleine etwas schneller aber wenn man beim kleinen in der Mitte vom Zahnrad eine Stange befestigt und auf der anderen Seite noch ein Zahnrad ist dass aber groß ist wie das erste und neben dem nochmal ein gleich großes Zahnrad ist aber in die andere Richtung und da nochmal eine Stange die mit dem ersten Zahnrad verbunden ist so dass es aussieht wie ein vier eck was passiert wenn man eben dies dreht in einer Vakum box oder ein Ort einfach wo keine Luft ist damit es sich nicht entzündet z.b i. Weltall. Dann muss es sich ja eig. Immer schneller drehen oder?
(es tut mir leid wenn ich nicht weiß wie die Vakum box heißt aber ich denke ihr könntet wissen was ich meine und es tut mir leid wenn ich schreib Fehler habe)
5 Antworten
Das ist eine Übersetzung, und mit jedem Schritt dreht das nächste Zahnrad schneller.
Das ist theoretisch bis ins Unendliche denkbar.
Praktisch umsetzbar ist es nicht, oder nur für eine begrente Zahl weniger Räder (je nach Übersetzungsverhältnis).
Hauptfeinde sind:
- Die Reibung (der Lager und der Zähne). Von vorne (dem ersten Zahnrad) nach hinten erhöht sich die Geschwindigkeit, von hinten nach vorne erhöht sich aber proportional die nötige Kraft, um das Rad zu bewegen.
- Die Stabilität des Materials. Irgendwann wird es aufgrund der Drehgeschwindigkeit durch die eigene Fliehkraft zerfetzt.
Das bestmöglichste unter wie oben erwähnt Vernachlässigung der Reibung könnte eine gleichbleibende Geschwindigkeit sein, Energie kommt nicht aus dem Nichts, wenn dort keine weitere Energie zugeführt wird, kann auch nicht mehr herauskommen bzw. es sich schneller drehen.....
Du hast richtig erkannt, dass es zu erheblicher Wärmeentwicklung kommt.
Rein rechnerisch magst Du ein Zahnradgetriebe mit immer höheren oder kleineren Übersetzungen aufbauen und enorme Geschwindigkeiten erreichen. (Unendlich nun auch wieder nicht.) Rein mechanisch wird die Reibungskraft schnell so hoch, dass das Getriebe zerstört würde. Das wird in der Praxis durch besonders glatte, harte Beschichtungen der Zahnräder (bzw. solcher Zahnoberflächen) und einer über die Kontaktstellen fließendes Öl zum Kühlen zu beherrschen versucht, schnell kommen wir hier aber an sehr endliche Leistungs- bzw. Drehgeschwindigkeitsgrenzen. Irgendwann kann die ganze Energie nicht mehr ausreichend abgeführt werden und das Getriebe zerstört.
Auch schon beim Anlaufen bestehen diese Probleme. Das würde IMHO sofort "zerbröseln".
Dann muss es sich ja eig. Immer schneller drehen oder?
Nein.
Warum sollte es?
Ich find eine längere Erklärung wie die anderen antworten wäre netter :D
Nein. Die potenzielle Energie überträgt sich vom großen auf den kleinen. Aufgrund des Durchmessers dreht sich dieser mit derselben Energie schneller als der vordere. Bringt man ein drittes größeres an, wird es sich wieder langsamer drehen. Dank dem Energieerhaltungssatz, kann Energie tatsächlich nicht verloren gehen. Sie geht jedoch durch die Reibung (in einem Vakuum sehr viel geringer, trotzdem vorhanden, vorallem wegen der Halterung des Zahnrades), welche Wärme erzeugt eine für uns unbrauchbare Form über. Ein Perpetuum Mobile, wie du es ähnlich beschreibst, ist deshalb nicht möglich.
Hmm ok aber ich würde es gerne mal selbst testen wollen um zu sehen was da passiert genau
Dann mach das doch. Es hält dich keiner auf. Diese Geschichte mit der Vakuumbox ist übrigens Unsinn. Der Luftwiderstand ist verschwindend gering verglichen mit der Reibung.
Etwas ähnliches kannst du an deinem eigenen Körper messen. Nimm einen Drehstuhl. Setz dich auf den Drehstuhl. Dreh dich im Kreis. Nun strecke deine Arme von dir Weg. Du wirst bemerken, dass du langsamer wirst. Und das obwohl die Energie (in etwa) gleichgeblieben ist. Du kannst sie auch wieder einziehen und wirst automatisch schneller.
Das wäre deine erste Frage, in Bezug auf die Energieübertragung zweier nicht zusammenhängender Objekte. Wenn du mir bis dahin folgen konntest, kannst du auch ein Experiment, für deine zweite Frage (wieso Energie verloren geht bzw. unbrauchbar wird) nutzen.
Nimm Schmirgelpapier. Reib sie aneinander. Nach ein paar Sekunden kräftig aneinander reiben, wirst du merken, wie sich die potentielle Energie deiner Bewegung in Wärmeenergie wandelt.
Also würdest trotzdem auch wenn es nicht unendlich ist ein kurzen Moment funktionieren?