Perpetuum Mobile

Das wäre dann ein Perpetuum Mobile dritter Art.

F98

ImanI schrieb:

Ist nicht jede Bewegunung in einem schwerlosen Vakuum eine Perpetuum Mobile, da keine Energie verloren geht?

Energie kann nicht verloren gehen, nur mit Wirkungsgrad < 1 in andere Energieformen, bevorzugt thermische, umgewandelt werden.

Gregor

F98 schrieb:

ImanI schrieb:

Ist nicht jede Bewegunung in einem schwerlosen Vakuum eine Perpetuum Mobile, da keine Energie verloren geht?

Energie kann nicht verloren gehen, nur mit Umwandelungsverlusten[...]

wikipedia schrieb:

Der Ausdruck Verlust bezeichnet das Verlorengehen von etwas oder jemandem,

http://de.wikipedia.org/wiki/Verlust

Brutus

F98

Schnäuzchen!

NES-Spieler

Ist schon klar. Der erste hebt ihn nur ein Stueck vom Boden. Der naechste von dem wieder weg und noch ein Stueck dazu.

Nein, die Magneten sollen den Würfel nicht vom Boden heben. Sie sollen ihn nur nach vorne bewegen. Stell Dir das ganze wie eine spiralförmig angeordnete Rampe vor (mit einem möglichst geringen Anstiegswinkel), die oben, unten, links und rechts eine Wand hat. Auf der Oberseite der Rampe sind die Magneten von außen festgeklebt und sie sollen den Würfel lediglich den Weg nach vorne bewegen (nicht senkrecht in die Höhe heben). Der erste zieht ihn ein paar Zentimeter nach vorne, bis der Würfel unter ihm ist. Der nächst stärkere zieht ihn wieder ein Stück weiter zu sich hin und so weiter. (Dadurch gewinnt der Würfel natürlich an Höhe, aber nur, weil ja die Rampe ansteigt. Der Würfel selbst bewegt sich (relativ zur Rampe) lediglich gerade nach vorne.) Ganz oben angekommen befindet sich ein Loch an der Unterseite der Rampe, so daß der Würfel, wenn er beim letzten Magneten angekommen ist (und nur dort) frei in der Luft hängt. Nun müssen wir diesen Magneten irgendwie für einen Augenblick umdrehen (das ist die Schwierigkeit), damit der Würfel nach unten fällt und unten wieder seinen Weg nehmen kann.

borg

NES-Spieler schrieb:

Ist schon klar. Der erste hebt ihn nur ein Stueck vom Boden. Der naechste von dem wieder weg und noch ein Stueck dazu.

Nein, die Magneten sollen den Würfel nicht vom Boden heben. Sie sollen ihn nur nach vorne bewegen. Stell Dir das ganze wie eine spiralförmig angeordnete Rampe vor (mit einem möglichst geringen Anstiegswinkel), die oben, unten, links und rechts eine Wand hat. Auf der Oberseite der Rampe sind die Magneten von außen festgeklebt und sie sollen den Würfel lediglich den Weg nach vorne bewegen (nicht senkrecht in die Höhe heben). Der erste zieht ihn ein paar Zentimeter nach vorne, bis der Würfel unter ihm ist. Der nächst stärkere zieht ihn wieder ein Stück weiter zu sich hin und so weiter. (Dadurch gewinnt der Würfel natürlich an Höhe, aber nur, weil ja die Rampe ansteigt. Der Würfel selbst bewegt sich (relativ zur Rampe) lediglich gerade nach vorne.) Ganz oben angekommen befindet sich ein Loch an der Unterseite der Rampe, so daß der Würfel, wenn er beim letzten Magneten angekommen ist (und nur dort) frei in der Luft hängt. Nun müssen wir diesen Magneten irgendwie für einen Augenblick umdrehen (das ist die Schwierigkeit), damit der Würfel nach unten fällt und unten wieder seinen Weg nehmen kann.

mh, wenn dein würfel von rechts die rampe hoch gezogen wurde nach links und dort runterfällt, wie soll er denn dann wieder nach rechts kommen?

NES-Spieler

Wie gesagt: Spiralförmig angeordnet. So wie eine Wendeltreppe, nur daß wir den Anstiegswinkel etwas flacher halten und eine einzelne Umdrehung ausreicht (das ganze muß sich nicht 100mal winden). Der Startpunkt liegt dabei genau unter dem obersten Punkt. (Stell Dir einen Ring vor, den ich an einer Stelle aufschneide und dann das eine Ende in die Luft hebe. So ungefähr soll die Röhre/Rampe auch aussehen.) Beide sind wiederum mit einer eckigen Röhre verbunden, so daß der Würfel gerade herunterfällt und nicht aus der Bahn gerät.

borg

ah, das hatte ich nicht verstanden. tja, wenn keine argumente helfen wirst du es wohl bauen müssen um zu sehen das es nicht funktioniert

TGGC

Es macht keinen Unterschied, ob man eine schraege Rampe benutzt. Fuer die Horizontalbewegung wird keine Leistung erbracht. Wichtig ist nur, ob der Magnet die Vertikalbewegung bewirken kann. Und natuerlich wird der Magnet gehoben, wenn er sich die Rampe hinauf bewegen soll. Aber du kannst das ja gern aufmalen und nachrechnen. f'`8k

Autocogito

Gruß, TGGC (making great games since 1992)

eiskalt

borg schrieb:

so dauermagneten entmagnetisieren bei benutzung mit der zeit.

läuft das dann nicht unter materialermüdung?

F98

Bei den Magneten vergeßt ihr Hobbywissenschaftler immer, dass irgendwann auch mal in den Magneten Energie "reingesteckt" werden mußte, so ähnlich wie "Batterie laden" oder "Benzin auftanken". Damit ist diese Form des PM auch kein richtiges PM.

TGGC

F98 schrieb:

Bei den Magneten vergeßt ihr Hobbywissenschaftler immer, dass irgendwann auch mal in den Magneten Energie "reingesteckt" werden mußte, so ähnlich wie "Batterie laden" oder "Benzin auftanken". Damit ist diese Form des PM auch kein richtiges PM.

Das hat doch damit gar nichts zu tun. Wenn ich die Gravitation der Erde benuzte dann muss ich auch nicht die Energie die zu ihrer Entstehung beitrug mit einrechnen. Tatsache ist, das in den Magneten keine Energie drin ist, wie bei einer Batterie oder Tank, die man verbrauchen wuerde. Ein Magnet kann auch keine Arbeit verrichten, es wird einfach nur die Lageenergie im Magnetfeld umgewandelt, genau so als ob ein hochgehobener Ball auf die Erde faellt. f'`8k

Autocogito

Gruß, TGGC (making great games since 1992)

linu*x*bie

TGGC schrieb:

Tatsache ist, das in den Magneten keine Energie drin ist, wie bei einer Batterie oder Tank,

Energie wird nirgendwo verbraucht, sondern umgewandelt!!!
Das ist in dieser Hinsicht nicht korrekt. Beim Magneten tretten die gleichen Probleme auf wie beim Akku (siehe hierzu den Wikipedia-Artikel). Ein Akku lässt nach und muss geladen werden (per Definition aus der im PM gewonnenen Energie). Ein Magnet lässt nach und muss magnetisiert (gerichtet) werden. Es ist falsch hier von einer "Konstanten" Groesse zu sprechen. Übrigens zu behaubten, dass (wie NES-Spieler behaubtet) Materialermüdung hier nicht berücksichtigt werden sollte ist ebenfalls falsch. Materialermüdung ist die Ursache von Energieumwandulung (zB im Sinne von Verformung oder Energieabgabe an andere Subsysteme). Darum geht es ja beim PM!

Nun gut, betrachten wir die Magneten als Konstanten: Es klappt dennoch nicht. Beispielrechnung:

Würfel: 2N
Magnet1: 2N+0,1N = 2,1N (zum Anheben)
Magnet2: 2,1N + 2,1N = 4,2N (ueberwindung des Magnet1)
Magnet3: 4,2N + 2,1N = 6,3N
Fall des Würfels:
(Würfel ist am obersten Magneten)
6,3N - (4,2N + 2,1N) = 0, soweit OK, aber:

Hier wurde Energieverlust durch Reibung, Magnetisierung, Umdrechungen von Magneten usw nicht berücksichtigt.

Ist das Richtig??

Gruß

TGGC

linu(x)bie schrieb:

TGGC schrieb:

Tatsache ist, das in den Magneten keine Energie drin ist, wie bei einer Batterie oder Tank,

Energie wird nirgendwo verbraucht, sondern umgewandelt!!! (...)Beim Magneten tretten die gleichen Probleme auf wie beim Akku

In einem Akku oder Tank ist Energie chemisch gespeichert. Der Sinn von ihnen, ist das diese Energie entnommen (und umgewandelt) werden kann, da diese Dinge bereits prinzipiell nicht als geschlossenes System entworfen wurden. Bei einem Magnet ist das nicht so, hier ist keine Energie, mit der man Arbeit verrichten kann. Natuerlich kann man einen Magneten unter Energieeinwirkung zerstoeren, aber was hat das miteinander zu tun?

PMs haben meist wesentlich grundsaetzlichere Fehler als die Vernachlaessigung von Materialermuedung oder Reibung. Hier frage ich mich z.b. warum ueberhaupt Magneten? Eine reibungsfreie Bahn wuerde bereits das gleiche leisten koennen: endlose Bewegung, die aber nicht schneller wird. f'`8k

Gruß, TGGC (making great games since 1992)

CStoll

linu(x)bie schrieb:

Ist das Richtig??

Imho ist der Denkfehler schon etwas weiter vorne im Prozess: Der oberste Magnet ist stark genug, um den Würfel zum obersten Punkt zu heben (die übrigen Magneten unterwegs kann man für die Wirkungsweise vernachlässigen). Dort angekommen, müsste man jetzt die nötige Energie aufbringen, um den Magneten umzudrehen - und dabei die selbe Kraft überwinden, die den Würfel erst nach oben befördert hat.
(ich hab' jetzt zwar keine genauen Formeln dafür, aber die Eigen-Energie, die der Würfel unterwegs gesammelt hat, dürfte dazu nicht ausreichen)

TGGC

CStoll schrieb:

(ich hab' jetzt zwar keine genauen Formeln dafür, aber die Eigen-Energie, die der Würfel unterwegs gesammelt hat, dürfte dazu nicht ausreichen)

Welche Eigenenergie? Der Wuerfel hat oben genau so viel Energie wie er unten hatte. Man brauch nur mal kurz die Magneten, die Erde und den Wuerfel als geschlossenes System betrachten. Weder Magneten noch Erde geben Energie ab. Woher soll der Wuerfel Energie bekommen? Der Wuerfel hat zunaechst mal eine gewisse Lageenergie im Magnetfeld, diese wird umgewandelt in Bewegungsenergie und Lageenergie im Gravitationsfeld. Der Wuerfel (wenn auch ein Magnet drin ist) haette tatsaechlich mehr Energie, wuerde man den Magneten oben umdrehen. Wenn diese Energie zum Umdrehen allerdings von dem Wuerfel selbst kommen soll, so ist sein Energiegewinn in der Summe natuerlich wieder 0. f'`8k

Gruß, TGGC (making great games since 1992)

F98

TGGC schrieb:

Bei einem Magnet ist das nicht so, hier ist keine Energie, mit der man Arbeit verrichten kann.

Das ist ganz grober Unfug. Die im Magneten gespeicherte Energie erkennt man in Form des den Magneten umgebenden Feldes und mit dem kann man sehr wohl Arbeit verrichten. Sonst könnten sich ja 2 Magneten nicht anziehen (Hubarbeit).

Außerdem:

Es ist doch völlig Wurst, in welcher Form im Energiespeicher Energie "hinterlegt" ist, ob nun magnetisch, chemisch, potenziell oder sonstwie.

Fakt ist, dass ich das PM durch diese hinterlegte Energie nur im ersten Moment anstoßen darf (ganz wichtiger Punkt!).

Es beginnt sich also zu bewegen.

Danach darf ich nie wieder Energie , in welcher Form auch immer, zuführen.

Daher sind auch diese magnetischen PM (wie hier besprochen) in Wirklichkeit keine PM, sondern nur Umwandler begrenzter gespeicherter magnetischer Energie (der "Dauermagnet" lässt über die Zeit nach) mit begrenzter Laufzeit.

Bei einem "richtigen" PM dürfen also keine Energieumwandlungsprozesse stattfinden, oder nur solche bei denen der Gesamtwirkungsgrad >= 1 ist und das ist höchst unwahrscheinlich.

TGGC

Die Magneten koennen sich anziehen, weil sie voneinander entfernt platziert wurden. Das hat nichts mit der Energie zu tun, die benoetigt wird, um sie zu magnetisieren. Diese Energie kann man nicht aus dem Magneten holen.

Wenn du das nicht kapierst, dann sag lieber nichts weiter dazu, sonst machst du dich nur weiter laecherlich. Lies lieber mal hier http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/cheng2.htm ab "Broader implications". f'`8k

Gruß, TGGC (making great games since 1992)

F98

http://studentenpilot.de/studieninhalte/onlinelexikon/pe/Permanentmagnet/

Energiedichte BH

Die Energiedichte, auch Energieprodukt oder BH-Produkt, genannte Größe entspricht der [b]maximal im Magneten gespeicherten magnetischen Energie[/b] bezogen auf sein Volumen.

weiterführend:

DEMAGNETISIERUNGSKURVE (2. Quadrant der Hysteresekurve)

Die Demagnetisierungskurve eines magnetischen Materials wird bestimmt, in
dem man das Material in ein geschlossenes System platziert und mit Hilfe von
Spulen ein Magnetfeld erzeugt, das das Material [b]erst bis zur Sättigung magnetisiert (+H) und dann wieder demagnetisiert (-H)[/b].

So ein Dauermagnet hat also offensichtlich die Eigenschaft durch die Ausrichtung seiner inneren Strukturen in einen spez. gerichteten Energiezustand versetzt zu werden.