| Autor |
Nachricht |
| A.T. |
Verfasst am: 01. Okt 2025 20:06 Titel: |
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| bfdedrg hat Folgendes geschrieben: | | A.T. hat Folgendes geschrieben: |
Beim Input an der langsamen Seite müsste man gigantische Kräfte aufbringen, allein um auch die kleinste statische Reibung an den Rädern auf der schnellen Seite zu überwinden. Da wird jedes reale Material versagen, bevor sich an der schnellen Seite etwas rührt. Ob das so interessant ist? |
Ich denke da würde sich schon irgendwas rühren, das Ganze wird ja nicht mathematisch perfekt ... |
Klar, Brownsche Bewegung hast du immer, also "rührt" sich immer was. Auch wenn du gar nicht versuchst an der langsamen Seite zu drehen. Die Frage ist ob, wenn du es versuchst, an der schnellen Seite etwas davon ankommt, was von Brownscher Bewegung unterscheidbar ist.
| bfdedrg hat Folgendes geschrieben: |
...sein sondern eine gewisse Toleranz aufweisen, also verzögert. |
Die Verzögerung ist nicht das Problem, wie bereits oben erläutert. |
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| bfdedrg |
Verfasst am: 25. Sep 2025 21:08 Titel: |
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| A.T. hat Folgendes geschrieben: |
Beim Input an der langsamen Seite müsste man gigantische Kräfte aufbringen, allein um auch die kleinste statische Reibung an den Rädern auf der schnellen Seite zu überwinden. Da wird jedes reale Material versagen, bevor sich an der schnellen Seite etwas rührt. Ob das so interessant ist? |
Ich denke da würde sich schon irgendwas rühren, das Ganze wird ja nicht mathematisch perfekt sein sondern eine gewisse Toleranz aufweisen, also verzögert. |
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| Sonnenwind |
Verfasst am: 22. Sep 2025 10:30 Titel: |
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| A.T. hat Folgendes geschrieben: | | Beim Input an der langsamen Seite müsste man gigantische Kräfte aufbringen, allein um auch die kleinste statische Reibung an den schnellen Rädern zu überwinden. Da wird jedes reale Material versagen, bevor sich an der schnellen Seite etwas rührt. Ob das so interessant ist? |
>>Ein Schneckengetriebe ist im Umkehrbetrieb i. d. R. (außer bei sehr steilem Verzahnungswinkel) selbsthemmend (keine Drehübertragung vom Schneckenrad zur Schneckenwelle), was oft genutzt wird, wenn das angetriebene Element keine Eigenbewegungen auf den Antrieb übertragen soll.<<
https://de.wikipedia.org/wiki/Schneckengetriebe
Im Aufbau sind einige Schneckengetriebe. Und selbst wenn nicht hätte man rückwärts kein nennenswertes Drehmoment mehr um auch nur die Reibung an den Zahnrädern zu kompensieren. |
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| DrStupid |
Verfasst am: 22. Sep 2025 10:27 Titel: |
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| bfdedrg hat Folgendes geschrieben: | | Das ganze ist doch nur interessant wenn es andersherum läuft, also von langsam auf schnell und dann ist die Frage wann einem das Ganze um die Ohren fliegt. |
Mit Schneckenrädern geht das nicht. Selbst mit gewöhnlichen Zahnrädern müsste man zur Überwindung der Reibung mehr Drehmoment aufbringen, als das Getriebe aushält. Interessant wäre höchstens eine reibungfreie Konstruktion mit gewöhnlichen Zahnrädern. Da könnte man bei gegebenem Drehmoment die Winkelbeschleunigung der Zahnräder berechenen:
Angenommen wir haben N+1 identische Zahnräder mit Trägheitsmoment J und Übersetzungsverhältnis 1:n. Dann gilt für die Winkelbescheunigungen
und für die Drehmomente
Weil diese Drehmomente nicht direkt an den Achsen dieser Zahnräder wirken, sondern vom ersten Zahnrad durch das ganze Getriebe geleitet werden, kommt jeweils das Übersetzungsverhältnis dazu:
Daraus folgt das Gesamtdrehmoment
am ersten Zahnrad. Die Winkelbeschleunigung des letzten Zahnrads beträgt dann
Das geht ziemlich schnell gegen Null. |
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| A.T. |
Verfasst am: 22. Sep 2025 10:01 Titel: |
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| bfdedrg hat Folgendes geschrieben: | | Das ganze ist doch nur interessant wenn es andersherum läuft, also von langsam auf schnell und dann ist die Frage wann einem das Ganze um die Ohren fliegt. |
Beim Input an der langsamen Seite müsste man gigantische Kräfte aufbringen, allein um auch die kleinste statische Reibung an den Rädern auf der schnellen Seite zu überwinden. Da wird jedes reale Material versagen, bevor sich an der schnellen Seite etwas rührt. Ob das so interessant ist? |
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| bfdedrg |
Verfasst am: 21. Sep 2025 23:36 Titel: |
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| Das ganze ist doch nur interessant wenn es andersherum läuft, also von langsam auf schnell und dann ist die Frage wann einem das Ganze um die Ohren fliegt. |
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| A.T. |
Verfasst am: 21. Sep 2025 11:18 Titel: Re: Quizz, Auftrieb |
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| Aruna_17 hat Folgendes geschrieben: | | Lehramtsstudent hat Folgendes geschrieben: |
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
liegt ein weiteres Problem vor, nämlich dass bei einer rein geometrischen Betrachtung implizit angenommen wird, die Zahnräder wären ideal starr. Das kann aber nicht sein, da beim Antrieb an einem Zahn der Effekt nicht instantan im gesamten Zahnrad wirksam wird, sondern nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit durch das Material propagiert.
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Inwiefern ist das ein Problem? Dann dauert das halt ein bisschen länger.
Bei einer Größenordnung ca. 10^80 Jahren käme es auf ein paar Milliarden Jahre auch nicht mehr an...
Außerdem ist das Getriebe auf einem Wohnzimmertisch aufgebaut, der räumliche Abstand vom ersten zum letzten Zahnrad beträgt also nur wenige Meter.
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Also ist die Verzögerung durch finite Ausbreitungs-Geschwindigkeit nicht "ein paar Milliarden Jahre" sondern Bruchteile einer Sekunde.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Durch die resultierende Torsion resultieren ebenfalls Verluste. |
Ist die Deformation überhaupt relevant, wenn das letzte Rad nicht fixiert ist? Ich meine nicht ob Deformation auftritt (tut sie ja immer), sondern ob sie für die Frage des OP relevant ist, also die Drehung des letzten Rades verhindern kann.
Es gibt eine Variante dieser Getriebe wo das letzte (langsamste) Rad fixiert am Rahmen des Getriebes ist. Da geht die ganze Dreherei natürlich in die Deformation der Zahnräder und des Rahmens, bis irgendwann irgendwas bricht. Aber hier ist das letzte Rad nicht fixiert. |
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| TomS |
Verfasst am: 20. Sep 2025 21:22 Titel: Re: Quizz, Auftrieb |
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| Aruna_17 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | liegt ein weiteres Problem vor, nämlich dass bei einer rein geometrischen Betrachtung implizit angenommen wird, die Zahnräder wären ideal starr. Das kann aber nicht sein, da beim Antrieb an einem Zahn der Effekt nicht instantan im gesamten Zahnrad wirksam wird, sondern nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit durch das Material propagiert.
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Inwiefern ist das ein Problem? Dann dauert das halt ein bisschen länger.
Bei einer Größenordnung ca. 10^80 Jahren käme es auf ein paar Milliarden Jahre auch nicht mehr an... |
Ich wollte nur sagen, dass man diese Verluste berücksichtigen muss.
| Aruna_17 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Durch die resultierende Torsion resultieren ebenfalls Verluste. |
Inwiefern sind diese Verluste bei der Gesamtapparatur größer, als wenn man einzelne Teile betrachtet? |
Was meinst du damit? |
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| Aruna_17 |
Verfasst am: 20. Sep 2025 18:24 Titel: |
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| Aruna_17 hat Folgendes geschrieben: | | Lehramtsstudent hat Folgendes geschrieben: |
Auf jeden Fall frage ich mich nun, ob man wirklich nach endlosen Jahr-Zehnerpotenzen eine Bewegung feststellen würde, oder ob nicht durch die riesige Reibungskraft die Zahnräder unweigerlich zerbrechen müssten?
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wie riesig ist denn die Reibungskraft, bzw. warum ist die so riesig?
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hier die Meinung des Videoerstellers zu der Idee, dass die Reibung riesig würde:
| Zitat: | Doesn’t friction eventually overpower the motor and stop the final gear from turning?
No. Friction will never be large enough to stop the motor. The idea you are probably baffled with is an infinite series. You think each new gear brings more friction to the system, so when you sum infinitely, you end up with an infinite amount of friction. No motor can overcome infinite friction. What you forgot to consider is the gear reduction. If you look from the motor’s perspective, it will see the first gear pair as requiring n amount of torque to beat the friction. The second pair requires only n/3 of torque because it is behind 3:1 gear reduction. The third requires n/15, the fourth n/75, and so forth. The farther we go, the easier it becomes for the motor to drive the additional gear pairs. This resembles a convergent series in mathematics that, when continued infinitely, will reach a finite limit. If that limit is smaller than the motor max torque, as it is with this Lego Googol Machine, you can continue the gear train forever. |
brickexperimentchannel.wordpress.com/2023/04/29/lego-googol-machine/ |
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| Aruna_17 |
Verfasst am: 20. Sep 2025 18:14 Titel: Re: Quizz, Auftrieb |
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| Lehramtsstudent hat Folgendes geschrieben: |
Auf jeden Fall frage ich mich nun, ob man wirklich nach endlosen Jahr-Zehnerpotenzen eine Bewegung feststellen würde, oder ob nicht durch die riesige Reibungskraft die Zahnräder unweigerlich zerbrechen müssten?
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wie riesig ist denn die Reibungskraft, bzw. warum ist die so riesig?
| Lehramtsstudent hat Folgendes geschrieben: |
Was sagt ihr dazu? Nette Gedankenspielerei, die mathematisch hinhaut oder eine echte Simulation der Unendlichkeit (für mich ist alles ab Googol unendlich^^) ?
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weder noch
1.) Im Video ist da ja konkret aufgebaut und die ersten Zahnräder drehen sich sichtbar. => es ist - wenn das kein Fake ist und das Getriebe irgendwo entkoppelt - nicht nur eine Gedankenspielerei.
2.) Unendlich - 10^91 ist immer noch Unendlich.....
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
liegt ein weiteres Problem vor, nämlich dass bei einer rein geometrischen Betrachtung implizit angenommen wird, die Zahnräder wären ideal starr. Das kann aber nicht sein, da beim Antrieb an einem Zahn der Effekt nicht instantan im gesamten Zahnrad wirksam wird, sondern nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit durch das Material propagiert.
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Inwiefern ist das ein Problem? Dann dauert das halt ein bisschen länger.
Bei einer Größenordnung ca. 10^80 Jahren käme es auf ein paar Milliarden Jahre auch nicht mehr an...
Außerdem ist das Getriebe auf einem Wohnzimmertisch aufgebaut, der räumliche Abstand vom ersten zum letzten Zahnrad beträgt also nur wenige Meter.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Durch die resultierende Torsion resultieren ebenfalls Verluste. |
Inwiefern sind diese Verluste bei der Gesamtapparatur größer, als wenn man einzelne Teile betrachtet? |
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| TomS |
Verfasst am: 20. Sep 2025 13:24 Titel: |
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| Neben der Reibung zwischen den Zahnrädern liegt ein weiteres Problem vor, nämlich dass bei einer rein geometrischen Betrachtung implizit angenommen wird, die Zahnräder wären ideal starr. Das kann aber nicht sein, da beim Antrieb an einem Zahn der Effekt nicht instantan im gesamten Zahnrad wirksam wird, sondern nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit durch das Material propagiert. Durch die resultierende Torsion resultieren ebenfalls Verluste. |
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| Lehramtsstudent |
Verfasst am: 20. Sep 2025 11:00 Titel: Googol Gear |
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Falls ihr nicht wisst, wovon ich rede: https://youtu.be/QwXK4e4uqXY?si=vPByQz3PUJZbNN-O
Durch eine lange Aneinanderreihung von Zahnrädern mit jeweils positiven Übersetzungsverhältnissen soll ein Gesamt-Übersetzungsverhältnis von etwa einem Googol ermöglicht werden, sodass das hinterste Zahnrad praktisch erst "nach dem Wärmetod" seine erste Umdrehung vollendet hat.
Rein mathematisch natürlich klar. Physikalisch bin ich noch etwas skeptisch, ob das so funktionieren würde (vorausgesetzt, wir extrapolieren jetzt einfach mal alle physikalischen Gesetze in undenkbar ferne Zukunft und ignorieren so störende Einflüsse wie einen Wärmetod).
Zunächst einmal ist festzuhalten, dass es unmöglich ist, das hinterste Rad durch direktes "Anpacken" in Bewegung zu bringen. Was allein deswegen einleuchtet, weil sich sonst das vorderste Rad mit Überlichtgeschwindigkeit drehen müsste.^^ .... okay, man könnte einwenden, man würde bei maximalem Kraftaufwand schon eine Bewegung hinbekommen, die dann eben der Geschwindigkeit entspricht, die auch nur irgendwie realistisch das vorderste Rad hinbekommen hätte. Aber das ist ja keine Sache, die man irgendwie messen könnte und damit erstmal spekulativ.
Auf jeden Fall frage ich mich nun, ob man wirklich nach endlosen Jahr-Zehnerpotenzen eine Bewegung feststellen würde, oder ob nicht durch die riesige Reibungskraft die Zahnräder unweigerlich zerbrechen müssten?
Was sagt ihr dazu? Nette Gedankenspielerei, die mathematisch hinhaut oder eine echte Simulation der Unendlichkeit (für mich ist alles ab Googol unendlich^^) ? |
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