Für ein Demonstrationsexperiment wird ein Motor mit sehr hoher Drehzahl gesucht, ideal wäre 200.000-300.000 rpm. Die Anforderungen an das Drehmoment sind gering. Idealerweise sollte die Drehzahl präzise regelbar sein. Das Budget für Motor + Ansteuerung liegt bei ca. 300€. Durch Internetrecherche habe ich folgendes Modell gefunden: https://www.celeroton.com/fileadmin/user_upload/produkte/motoren/datasheets/Datasheet-CM-2-500.pdf So wie es aussieht, braucht der Motor einen speziellen Frequenzumrichter, denn Standard-Frequenzumrichter enden gewöhnlich bei 500Hz - 600 Hz, was nur 36.000 rpm entspricht. Dem Herkunftsland nach zu schliessen, ist das Ganze vermutlich weit jenseits meines Budgets. Gibt es DC-Motoren mit ähnlichen Drehzahlen? Da wäre die Regelung deutlich einfacher.
Wenn man bei einem richtigen Gleichstrommotor die Fremderregung auf null runterstellt, geht der durch die Decke.
Es gibt HF-Spindeln. Platinenbohrmaschinen arbeiten in dem Drehzahlbereich. Nur mit dem 3000 € wird es wohl eher knapp.
Ich merke gerade, nach 300 € wurde gefragt. Da habe ich mich vertan.
Wie "groß" soll der Motor sein? Diese Drehzahl liegt über dem Bereich von Ultrazentrifugen (bis ca. 150000 U/min) und die erzeugen radiale Beschleunigungen von bis zu 1.000.000g! Das bedeutet jede geringste Unwucht des rotatorischen Systems führt zwangsläufig zu einer äusserst unangenehmen (quasi explosiven) Situation. Zahnarztbohrer haben eine vergleichbare Drehzahl. Zumindest die Turbinen. Wie hoch die elektromotorisch betriebenen drehen weiss ich aktuell nicht. Was soll denn da demonstriert werden?
Udo S. schrieb: > Zahnarztbohrer haben eine vergleichbare Drehzahl. Zumindest die > Turbinen. Wie hoch die elektromotorisch betriebenen drehen weiss ich > aktuell nicht. Da steht was: https://www.wh.com/de_global/dental-newsroom/berichte-studien/artikel/00186 Also die wuschhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh Drehzahl erreicht die Turbine nur durch Druckluft, elektromotorisch ist wohl bei wuschhhhhhh -> ca. 40000 /min-1 Schluß.
Und das Ganze soll ? Wir haben solche Rotoren, die sind allerdings nicht mit Strom angetrieben, sondern mit Pressluft. Der Rotor ist dann noch ein Zirkonia Roehrchen.
In der Laserbranche könnte man sich noch nach galvonometer-scannern umschauen: bspw. https://www.scannermax.com/pdf/SinCos.pdf
luke schrieb: > bidde > https://www.koford.com/48HS.pdf Ein schönes Beispiel wie man Phantasiezahlen die Anmutung von Realität gibt: "Intermittent duty up to 200,000 rpm, continuous duty up to 81,408 rpm" In der Luftfahrt hatte man auch mal für Weltrekordversuche getunte Motoren, die nach spätestens 1h Spitzenleistung nur noch Schrott waren.
Drehrumbum schrieb: > Ein schönes Beispiel wie man Phantasiezahlen die Anmutung von Realität > gibt: Das gilt denke ich nicht für alle Motoren im PDF: " Continuous duty up to 300,000 rpm. "
Drehrumbum schrieb: > In der Luftfahrt hatte man auch mal für Weltrekordversuche getunte > Motoren, die nach spätestens 1h Spitzenleistung nur noch Schrott waren. In der Formel 1 auch, und ? Mein Automotor schafft seine 8000 auch nicht über längere Zeit, ich würde davon ausgehen, das er nach 1 Stunde auf der Drehzahl auch kaputt ist.
Mike schrieb: > Für ein Demonstrationsexperiment Mich interessiert das Experiment viel mehr? Kleine Isotopenzentrifuge für die Küche?
Mike schrieb: > ideal wäre 200.000-300.000 rpm. Muss es ein E Motor sein? Ansonsten wäre eine Turbine wie bei einem Zahnarzt Bohrer eine Möglichkeit. Sie erreichen je nach Bauart und Betriebsdruck Drehzahlen von etwa 150.000 bis 450.000/min, verfügen jedoch über ein im Vergleich zu Winkelstücken geringeres Drehmoment. Quelle: Wikipedia: So hohe Drehzahlen sind also nichts Außergewöhnliches.
Hohe Drehzahlen bei hohem Drehmoment im Dauerbetrieb hat der Motor in einer Turbopumpe. Der läuft allerdings erst im Vakuum hoch, sonst sind die Reibungsverluste zu hoch (Luftwiderstand und Turbine).
Beitrag #6470063 wurde vom Autor gelöscht.
Das Problem bei einer Turbine ist wohl die präzise Drehzahlregelung die sich der TO wünscht....
A. K. schrieb: > Drehrumbum schrieb: >> Ein schönes Beispiel wie man Phantasiezahlen die Anmutung von Realität >> gibt: > > Das gilt denke ich nicht für alle Motoren im PDF: > " Continuous duty up to 300,000 rpm. " Neenee, nix duty, das die Leerlauf ('no load') Zahl und die ist auch noch mit 12% Toleranz beaufschlagt. Also selbst, wenn der Motor beim Durchdrehen nur mit 264000 rpm wackelt und zuckt stimmt die Datenblattangabe noch, aber der User hat trotzdem keinen Ultraschnellläufer. Interessant auch die Angabe der 'rated speed' - auch deutlich unter den 300000. Also wenn man den schneller als 273 laufen lässt, riskiert man mechanische schäden - was nicht heisst das man diese mechanische Lastgrenze überhaupt erreicht weil dem drehdings die Puste oder die Kühlung ausgeht...
Udo S. schrieb: > Diese Drehzahl liegt über dem Bereich von Ultrazentrifugen (bis ca. > 150000 U/min) > und die erzeugen radiale Beschleunigungen von bis zu 1.000.000g! Alles eine Frage des Durchmessers. Eine Ultrazentrifuge ist auf maximale Beschleunigung konstruiert.
Wolfgang schrieb: > Udo S. schrieb: >> Diese Drehzahl liegt über dem Bereich von Ultrazentrifugen (bis ca. >> 150000 U/min) >> und die erzeugen radiale Beschleunigungen von bis zu 1.000.000g! > > Alles eine Frage des Durchmessers. > Eine Ultrazentrifuge ist auf maximale Beschleunigung konstruiert. Laut dem Rechner reichen da 4 cm Durchmesser um bei 150.000 U/min 1000000 g zu erreichen. https://rechneronline.de/g-beschleunigung/zentrifuge.php Bei 1 mm Durchmesser und 300.000 U/min hat man immer noch 1000g. Beiner ansicht nach stellt vor Allen die Lagerung bei einem Elektromotor das Problem dar. Turbolader gleiten auf einem Ölfilm. Bei den Zahnarztbohrern würde ich behaupten die Gleiten auf einem (geölten) Luftfilm.
Erwin schrieb: > Mich interessiert das Experiment viel mehr? Kleine Isotopenzentrifuge > für die Küche? Nein, Lichtgeschwindigkeitsmessung nach Foucault. Hatte mit einem bekannten Lehrer darüber gesprochen, der das für den Physikunterricht aufbauen will. Ich finde es faszinierend, dass sich die höchste aller Geschwindigkeiten noch mit mechanischen Mitteln messen lässt. Je schneller der Spiegel dreht, desto größer der Effekt und umso genauer die Messung. Als Spiegel soll ein sechseckiges Prisma aus Duraluminium mit Radius 10 mm und polierten Flächen dienen. Der Antrieb muss dabei nur den Luftwiderstand kompensieren. Bei 300.000 rpm liegt die Beschleunigung an der Außenseite bei etwa 10^6 g, die Umfanggeschwindigkeit beträgt 314 m/s. Die auftretende Zugspannung habe ich mit etwa 130 N/mm^2 abgeschätzt, da die Zugfestigkeit für Duraluminium bai über 400 N/mm^2 liegt, sollte die Festigkeit noch kein Problem sein. Ultrazentrifugenrotoren sind z.B. deutlich größer. Allerdings liegt die Umfanggeschwindigkeit schon recht nahe an der Schallmauer, so dass eine noch höhere Drehzahl an der dann erheblichen Luftreibung scheitern wird.
Willst du das selber bauen? Wie stellst du sicher, dass es keine Unwucht gibt?
Mit den 300€ wird das vielleicht nix, ist aber trotzdem interessant: www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Rotieren_bis_zum_Zerreissen177101559 0498.html
Vielleicht verrät der TE ja mal wozu er das braucht. > In der Luftfahrt hatte man auch mal für Weltrekordversuche > getunte Motoren, die nach spätestens 1h Spitzenleistung nur > noch Schrott waren. Das ist doch bei vielen Weltrekordversuchen so, bei Hoch-Energie-Versuchen oder wie man das nennen soll wird in Kauf genommen, daß die ganze Maschine nur einen einzigen Schuss übersteht. Der ideale Formel-1-Motor zerplatzt genau auf der Ziellinie mit einem lauten Knall in seine Einzelteile. Macht er's nicht, war irgend ein Teil noch zu schwer.
Mike schrieb: > Nein, Lichtgeschwindigkeitsmessung nach Foucault. Hmm. Ich würde da eher an Fitzeau denken. Scheint mir technisch einfacher. > Je schneller der Spiegel dreht, desto größer der > Effekt und umso genauer die Messung. Sachlich richtig -- aber trotzde Quatsch. Genauso gilt nämlich: Je länger der Lichtlaufweg, desto stärker der Effekt. Aus der Hüfte geschossen: * Fitzeaus Zahnrad hatte 720 Zähne. Heutzutage gibt es in Tintenpissern Kunststoffbänder mit 300dpi feiner Strichteilung. 10'000 Striche auf dem Umfang einer Trommel mit 11" Durchmesser ist also machbar. * Fitzeaus Zahnrad drehte mit 12.6 U/sec. 100 U/sec ist aber ohne weiteres machbar. Resultat: 1'000'000 Striche je Sekunde, d.h. 1µs je Strich. * Wir haben um Faktor 110 mehr Striche je Sekunde als Fitzeau, also können wir den Laufweg um denselben Faktor verringern. Bei Fitzeau waren das 8633m Ent- fernung; wir sollten also mit 80m (=160m Lichtweg) auskommen. Sportlich, aber u.U. machbar.
Drehzahlregelung bei Luftturbinen sind kein Problem, einfach ueber den Druck. Ich hatte mal ein solches Projekt, eine Turbine aus einem hohlen Acrylglas Drehteil. Die Turbine selbst war ein Kegel mit Rillen in einem Konus laufend. Vielleicht 7mm durchmesser. Das war auf 4kHz zu stabilisieren. Das ging eigentlich gut mit einem digitalen Regler, weil das Stellventil ein Schrittmotor war. Irgendwann wollten wir's dann wissen. Ich weiss nicht bei welcher Drehzahl sich das Teil zerlegte, vielleicht 10kHz. Das zum Schutz uebergstuelpte Becherglas hat sich zerlegt und im ganzen Raum verteilt. Ich wuerde kein Metall verwenden, sondern ein hochfestes leichtes Material, zB Zirkonia. Ja, Ueberschall an der Turbine ist machbar.
Was man da so alles darüber findet: https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2018/der-schnellste-motor-der-welt/
Mike schrieb: > Der Antrieb > muss dabei nur den Luftwiderstand kompensieren. Schon mal was von "Schall*mauer*" gehört?! Auch der Widerstand der Luft kann schnell zu einer Hammerharten Angelegenheit werden, auch bei Geschwindigkeiten unterhalb von 330 m/s. Einfach mal während der Fahrt auf der Autobahn die Hand aus dem Fenster halten. Oder schauen wie im Sturm von 30..50 m/s die Baumstämme wie Streichhölzer knicken. Also Unterdruck macht da die Mechanik deutlich leichter.
Mike schrieb: > Nein, Lichtgeschwindigkeitsmessung nach Foucault. Hatte mit einem > bekannten Lehrer darüber gesprochen, der das für den Physikunterricht > aufbauen will. Wir hatten dafür IMHO einen Motor mit 440 s^-1. Und es reicht, wenn die Drehzahl stabil ist. Dann kann man sie messen und hat ein ruhiges Bild (z.B. auf einem Kamerasensor)
Hallo, ich kenne mich mechanisch nicht besonders gut aus und frage daher auch nur aus Interesse: Weshalb sind Getriebe hier ungeeignet? Könnte man nicht einen schnellen Elektromotor an ein Getriebe anschließen, welches die Drehzahl noch entsprechend erhöht?
Mechanik-Laie schrieb: > ich kenne mich mechanisch nicht besonders gut aus und frage daher auch > nur aus Interesse: Weshalb sind Getriebe hier ungeeignet? Könnte man > nicht einen schnellen Elektromotor an ein Getriebe anschließen, welches > die Drehzahl noch entsprechend erhöht? Besorg dir mal ei richtiges Fahrrad (eins nur für Muskelkraft) mit Gangschaltung und fahr damit in den schnellsten Gängen eine Berg hoch. Dann zeigt dir der Muskelschmerz schnell wo die Grenzen im Übersetzungsverhältniss liegen. Ansonsten mal die Auswahlhinweise der Motorhersteller anschauen, bspw: https://www.faulhaber.com/fileadmin/Import/Media/DE_TECHNICAL_INFORMATION.pdf Oder wenn eine Kurzfassung genügt mal im Physikunttericht bei den Themen Drehmoment und Hebelgesetz aufpassen. Knapp geseagt, entweder man hat viel Kraft bei geringer Bewegung oder viel Bewegung bei wenig Kraft. https://de.wikipedia.org/wiki/Hebel_(Physik)
Mike schrieb: > Nein, Lichtgeschwindigkeitsmessung Die Lichtgeschwindigkeit liegt fest. Der Wert steht in der Definition vom Meter.
Klaus Knall schrieb: > Mechanik-Laie schrieb: >> ich kenne mich mechanisch nicht besonders gut aus und frage daher auch >> nur aus Interesse: Weshalb sind Getriebe hier ungeeignet? Könnte man >> nicht einen schnellen Elektromotor an ein Getriebe anschließen, welches >> die Drehzahl noch entsprechend erhöht? > > Besorg dir mal ei richtiges Fahrrad (eins nur für Muskelkraft) mit > Gangschaltung und fahr damit in den schnellsten Gängen eine Berg hoch. > Dann zeigt dir der Muskelschmerz schnell wo die Grenzen im > Übersetzungsverhältniss liegen. > > Ansonsten mal die Auswahlhinweise der Motorhersteller anschauen, bspw: > https://www.faulhaber.com/fileadmin/Import/Media/DE_TECHNICAL_INFORMATION.pdf > > Oder wenn eine Kurzfassung genügt mal im Physikunttericht bei den Themen > Drehmoment und Hebelgesetz aufpassen. Knapp geseagt, entweder man hat > viel Kraft bei geringer Bewegung oder viel Bewegung bei wenig Kraft. > https://de.wikipedia.org/wiki/Hebel_(Physik) Das Übersetzungsverhältnis muss ja nicht zwangsläufig so niedrig sein, dass die Kraft zu groß wird. Es würde ja schon helfen, wenn der Motor nur die halbe Drehzahl schaffen muss. Auch die Lastbedingung am Ausgang ist ja bei dem Experiment sehr gering. So wie ich das verstehe wird da praktisch nur die Reibung eine Rolle spielen.
Mechanik-Laie schrieb: > Auch die Lastbedingung am Ausgang ist ja bei dem Experiment sehr gering. Nö. Mal zur Selbsterkenntnis einen Spinball auf Umdrehung bringen: https://www.youtube.com/watch?v=sJQFhb09sCg
Hallo du hast dir die Antwort indirekt schon selber gegeben: Verluste: Jedes Getriebe "schluckt" selbst Energie, bzw. korrekter formuliert setzt diese auch in eine unerwünschte Energieform =>Wärme um. Die Mechanische Leistung ergibt sich aus den Verhältnis Drehmoment zu Drehzahl. Bei hoher Drehzahl ist ist das Drehmoment (die Nm) bei gegebener Leistung gering. So und nun scheinen die sehr hoch drehenden (und noch ansatzweise bezahlbaren) E-Motoren recht geringe Leistungen zu haben - wenn diese dann noch durch kräftiges (mit hohen Verlusten) hoch übersetzen noch mehr Drehzahl abgeben sollen kommt man schnell zu den Punkt wo die Leistung einfach nicht mehr ausreicht. Ganz abgesehen das die Komponenten und Anforderungen von so ein Getriebe heftig werden. Sowieso werden Getriebe zu wohl >>95% der Fälle zu Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung bei E-Motoren genutzt da geringe Drehzahlen und hohes Drehmoment mit Elektromotoren nicht so einfach zu realisieren ist wenn die Baugröße irgendwie begrenzt werden soll. Sehr schön kann man das bei den ganz frühen (die jetzt schon teilweise 100 Jahre alt wären) E-Lokomotiven sehen... Hennes
Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen und mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem Licht der Lampe geschehen?
Hallo nochmal! Danke für die einleuchtenden Erklärungen. Und ich dachte schon man müsste einfach nur den Stundenzeiger einer Uhr drehen und der Sekundenzeiger würde dann Lichtgeschwindigkeit erreichen :D ;-)
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen Das ginge schon mal nicht. Aber wenn es gehen würde > und > mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem Licht der > Lampe geschehen? Dann wird sich das Licht aus Deiner Sicht mit Lichtgeschwindigkeit von Dir wegbewegen. Ansonsten hilft Dir Kurt bestimmt weiter. ;-)
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen und > mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem Licht der > Lampe geschehen? dessen Wellenlänge verschiebt sich zumindest für einen ruhenden Betrachter
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Andreas B. schrieb: > Dann wird sich das Licht aus Deiner Sicht mit Lichtgeschwindigkeit von > Dir wegbewegen. Das meine ich auch aus dem Bauch heraus. Aber aus Sicht eines Außenstehenden würde es sich dann mit doppelter Lichtgeschwindigkeit bewegen, was nicht sein kann/darf. Wie löst die Physik dieses Dilemma?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen Dann wärst du unendlich schwer, könntest also deine Augenlieder nicht mehr öffnen und schauen was passiert. :-) Nein im Ernst, das ist die Frage des Inertialsystems. Wenn du mit fast Lichtgeschwindigkeit relqativ zu einem Beobachter unterwegs bist, dann vergeht für dich die Zeit viel langsamner und für den Beobachter. Ausserdem verkürzt sich für den Beobachter deine "Länge" in Bewegungsrichtung. Auf jeden Fall würdest du in deinem Fortbewegungsmittel die gleiche Lichtgeschwindigkeit messen wie der Beobachter auf der Erde. Das ist alles nur begrenzt anschaulich. Siehe z.B. https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation https://www.leifiphysik.de/relativitaetstheorie/spezielle-relativitaetstheorie/grundwissen/laengenkontraktion
Stefan ⛄ F. schrieb: > Aber aus Sicht eines > Außenstehenden würde es sich dann mit doppelter Lichtgeschwindigkeit > bewegen, Nö, Du hast den Gedankengang des alten Newton. Geschwindigkeiten addieren sich nicht. Es ist in diesem Fall immer noch Lichtgeschwindigkeit.
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Da sowohl die Drehzahl als auch die Länge des Lichtzeigers linear in den Ausschlag eingehen, die Drehzahl aber quadratisch in alle mechanischen Probleme, würde ich eher den zweiten Faktor zu maximieren versuchen. Bei 30000 U/min ist die Geschichte mechanisch noch sehr einfach. Das schafft jeder Oberfräsmotor (der vermutlich leider nicht die geforderte Drehzahlkonstanz hat).
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...und hat einen super sound! https://www.jetcat.de/de/productdetails/produkte/jetcat/produkte/hobby/Engines/p20_sx
Udo S. schrieb: > Auf jeden Fall würdest du in deinem Fortbewegungsmittel die gleiche > Lichtgeschwindigkeit messen wie der Beobachter auf der Erde. Das kriege ich nicht in meinen Kopf, vermutlich bin ich zu primitiv dafür. Andreas B. schrieb: > Geschwindigkeiten addieren sich nicht. Es ist in diesem Fall > immer noch Lichtgeschwindigkeit. Ach so. Hmm. Ich glaube ich muss nochmal nach Videos suchen, wo das für Laien nachvollziehbar dargestellt wird.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich glaube ich muss nochmal nach Videos suchen, wo das für > Laien nachvollziehbar dargestellt wird. Vergiß es. Die Relativitätstheorie und alles folgende läßt sich nicht an visuellen Darstellungen zeigen, auch wenn das oft versucht wird. Schau Dir die Gleichungen und deren Ableitungen dazu an und akzeptiere es einfach. ;-)
Hallo diese und ähnlich "Probleme" wurden schon vielfach Diskutiert und es gibt auch viel Populärwissenschaftliche und sicherlich auch "richtige" Wissenschaftliche Literatur und Videos dazu. Trotz der oft sehr guten und geduldigen Erklärungen (die sich locker bei Videos über viele Stunden ziehen können) - vom "Bauch her" verstehen und nachvollziehen behaute ich mal kann das niemand verstehen. Die Mathematik dahinter funktioniert sehr gut, praktische Auswirkungen die sich laut den Theorien ergeben, treten so tatsächlich auf - so ziemliche alles funktioniert "erschreckend" gut. Aber wirklich vom "Bauch her" verstehen und auch nur ansatzweise fühlbar erfahren...? Da passt die Newtonsche Physik doch deutlich besser zu unserer Alltagswelt und uns als Menschen selbst. Hennes
Diese Videos gibt es von Harald Lesch auf Youtube. Keiner kann so anschaulich erklären wie er.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin > reisen und mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem > Licht der Lampe geschehen? Physik 1. Klasse ? Na gut, Oberstufe, wohl geschwänzt. Mike schrieb: > Als Spiegel soll ein sechseckiges Prisma aus Duraluminium mit Radius 10 > mm und polierten Flächen dienen. Wie glaubt du denn, bekommst du das sio rotationssymmetrisch auf die Achse montiert, dsss es völlig ausgewuchtet läuft ? Das reisst es dir doch schon bei 10000upm von der Achse. Vergiss deinen 'simplen mechanischen' Ansatz. Nehmen wir an,man kann einen starken Excimer-Laser auf die Oberseite des Aluklotzes richten, und die Unsymmetrie mit einem Piezosensor an den Lagern in X und Y Richtung erfassen, dann könnte der Laser mit steigender Drehzahl den zu schweren Teil des Aluklotzes stückweise wegbrennen....
Mike schrieb: > Lichtgeschwindigkeitsmessung Das ginge auch mit einer Mikrowelle: https://www.physikalische-schulexperimente.de/physo/Mikrowellen:_Bestimmung_der_Lichtgeschwindigkeit_mit_einem_Mikrowellenherd#:~:text=In%20einem%20Mikrowellenherd%20bilden%20die,kann%20die%20Lichtgeschwindigkeit%20bestimmt%20werden.
Wenn ich überlege, vor gut 60 Jahren gab es Schleifturbinen mit 75k upm. Elektrisch angetrieben. Konnte man bis 800 W belasten. Nur die Lager halten halt keine 100 h, dann sind die fertig. ;-) Das waren 2 Phasige Motoren. Keine Ahnung wo Deckel die zugekauft hat.
Ryven schrieb: > Wenn ich überlege, vor gut 60 Jahren gab es Schleifturbinen mit 75k upm. > Elektrisch angetrieben. hast du dazu mal irgendeinen Link?
Hallo Werner H. schrieb: > Diese Videos gibt es von Harald Lesch auf Youtube. > Keiner kann so anschaulich erklären wie er. Richtig und wenn man das "normale" Leben, Erfahrungen und Technik mal heraus hält macht es auch alles "vom Bauch her" seinen Sinn. Aber Alltagserfahrungen, es wirklich, nicht "nur" Mathematisch oder indirekt durch Experimente und Messwerte wirklich erfahren und "fühlen" und als gegen eben nicht nur hinnehmen - das behaupte ich immer noch kann keiner. Ähnlich wie Entfernungen von ein Lichtjahr oder selbst nur eine Millionen Jahre letztendlich immer nur theoretische, mathematische und im jeweiligen Bereich funktionierende und händelbare "nachvollziehbare" Größen sind aber letztendlich nie wirklich auch nur ansatzweise erfahrbar oder "fühlbar" - 10 Jahre oder selbst 100 km ohne irgendein Fahrzeug sind ja schon Größen die einen riesig und leicht Alltags fern vorkommen. Wenn auch ein wenig mehr: Die späten 70er und auch 80er Jahre kommen mir z.B. oft vor wie "Irgendwann in der fernen Steinzeit" - eine zeit die "weiter zurückliegt" als z.B. die 1920er Jahre die ich gar nicht erleben konnte und nur aus den Geschichtsbüchern, indirekt Romanen oder halt Filmen und Fotos "kenne". Hennes
200.000 Umdrehungen pro Minute. Klingt nach dem gewöhnlichen Arbeitsumfeld von Turboladern. Es gibt inzwischen auch "Booster" für den unteren Drehzahlbereich, welche im 48V Boardnetz eingesetzt werden. Die schaffen aber nur gut 70.000 Umdrehungen pro Minute, darüber greift dann wieder der "normale" Turbolader.
Hennes schrieb: > Aber Alltagserfahrungen, [...] > kann keiner. Naja. Mein GPS funktioniert im Alltag mit einer Meter-Auflösung. Dies wäre ohne die entsprechdenden Korrekturfaktoren für nicht-newtonsche Kinematik nicht denkbar. Das GPS würde ich definitiv als Alltagserfahrung bezeichnet. Aber wir werden OT. Es geht um Lichtgeschwindigkeitsmessung mit der Drehspiegelmethode. Hat ein wenig gedauert, dass dem TO zu entlocken, also sollten wir aufpassen, dass das Thema nicht sofort wieder verschwimmt.
Hallo Walter T. schrieb: > Naja. Mein GPS funktioniert im Alltag mit einer Meter-Auflösung. Richtig - aber es wird "nur" die sich durch die Theorien extrem gut funktionierende Mathematik angewendet. Die Theorien treffen also mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zu - alles passt perfekt zusammen und man kann die praktischen Auswirkungen berechnen und technisch nutzen und auch immer wieder indirekt durch sich ergebende Effekte beobachten und messen. Aber ich meine doch was anderes - das verinnerlichen "fühlen" "erfahren" fernab der Mathematik und was sich "auf den Papier" (eher Computerrklustern) ergibt... Ich kann mir nicht vorstellen das dazu irgendjemand in der Lage ist. Ja OT aber doch sehr interessant - finde ich zumindest. Hennes
Stefan ⛄ F. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Dann wird sich das Licht aus Deiner Sicht mit Lichtgeschwindigkeit von >> Dir wegbewegen. > > Das meine ich auch aus dem Bauch heraus. Aber aus Sicht eines > Außenstehenden würde es sich dann mit doppelter Lichtgeschwindigkeit > bewegen, was nicht sein kann/darf. Wie löst die Physik dieses Dilemma? Meines Wissens ist laut Relativitätstheorie alles relativ (den Spruch kennt man ja), außer der Vakuumlichtgeschwindigkeit. Die ist für jeden Beobachter in jedem Zustand überall gleich. Wenn es irgendein scheinbares Paradoxon gibt, gibt es eigentlich zwei Lösungen: 1. Die Größen, in die der Gammafaktor reinspielt, also Masse, Länge und Zeit (noch andere?) 2. Nur Information kann sich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen. Ein Beispiel für 2 ist ein Lichtstrahl, mit dem man ins Weltall leuchtet. Nehmen wir als Gedankenexperiment einen perfekt parallelen Lichtstrahl, z.B. einen idealen Laserpointer. Wenn du den nur mit der Hand bewegst, bewegt sich der Punkt auf einer weit entfernten Oberfläche (z.B. Mond) mit Überlichtgeschwindigkeit. Das ist aber kein Paradoxon, weil man damit keine Information von einem Punkt auf der Oberfläche zu einem anderen übertragen kann. Die Information, dass du den Lichtstrahl bewegt hast, wird auch nur mit Lichtgeschwindigkeit übertragen. Allerdings muss ich sagen, dass ich nicht auf eine anschauliche Lösung zu deinem Dilemma komme. Ich hätte gedacht, dass sich Strecke und Zeit zwischen dem bewegten und dem ruhenden Beobachter so unterscheiden, dass das Licht am Ende für beide doch wieder die gleiche Geschwindigkeit hat. Das würde aber dann auch für Materie gelten.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen und > mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem Licht der > Lampe geschehen? Das ist eine Fangfrage. Durch die relativistische Massenzunahme würde die Taschenlampe so schwer, daß du sie nicht mehr halten könntest :)
1849 Fizeau: 315.000 m/s (Zahnrad) 1862 Foucalt: 298.000 m/s (Drehspiegel) 1925 Michelson: 299.796 m/s (Drehspiegel). 2020: c = 299.792,458 ±0,01 m/s Wie genau soll es denn sein? Das schöne an diesem Versuch ist, daß man mit einfachen Mitteln und nachvollziehbar die höchste Geschwindigkeit des Universums überhaupt messen kann. Der Motor oben müßte sehr hoch drehen, dann noch regelbar sein (weil die Umdrehungszahl in die Messung eingeht). Deswegen würde ich an der anderen Schraube drehen: der Entfernung! Damals wurde Lichtquellen wie Laternen verwendet, damit war die Entfernung begrenzt. Heute gibt es Laser, deren Divergenz ist so gering, daß der Punkt auch nach Kilometern ein Punkt bleibt - ganz ohne zusätzliche Optik. Der Laserstrahl kann ja auch über Spiegel 'gefaltet' werden damit die Dimensionen nicht zu groß werden. Fizeau hatte ein Zahnrad mit 720 Zähnen welches mit 12,6 U/s routierte. Die Entfernung lag bei 8633m. Damit kam er 1849 auf einen Wert von 315.000 oder 313.300 m/s - das läßt sich mit heutigen Mitteln ganz sicher noch optimieren!
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Stefan ⛄ F. schrieb: > Mal angenommen ich würde mit Lichtgeschwindigkeit irgendwohin reisen und > mit einer Taschenlampe nach vorne leuchten. Was würde mit dem Licht der > Lampe geschehen? Von dir aus gesehen wäre alles 'normal'. Das Licht der Lampe strebt mit Lichtgeschwindigkeit von dir weg. Auch das Licht einer Lampe, die neben dir an einem gedachten fixen Punkt steht würde sich mit derselben Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Frage: was sieht ein Beobachter, der sich irgendwo im Raum befindet? Einstein hat zur Verdeutlichung gerne das Gedankenexperiment erzählt wo zwei Beobachter sich über die beobachteten Phänomene austauschen, einer auf dem Bahnsteig, einer im fahrenden Zug, beide ausgestattet mit Uhr, Blitzlicht und Maßband (==> Spezielle Relativitätstheorie, Lorentztransformation).
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Der Versuch mit dem Drehspiegel geht auch mit relativ normalen Mitteln: Laser, genügend Länge (z.B. 10 m Strecke, ggf. per Spiegel gefaltet) und etwa 30000 U/min. Die 30000 U/min, ggf. ein wenig mehr schafft der Motor einer kleinen Oberfräse. Kurzzeit können auch einfache relativ kleine DC Motoren eine noch etwas höhere Drehzahl erreichen. Das Problem sind u.A. die Lager. Wegen der Fliehkraft ist ein kleiner Durchmesser von Vorteil. Die Drehzahl muss gar nicht so konstant sein, die Frequenz kann man ganz gut messen. Auf der Detektorseite kann man ggf. mit einer Kamera auch noch etwas an Auflösung herausholen und so ggf. die Strecke soweit reduzieren, dass man ohne extra Spiegel auskommt. Die Lichtgeschwindigkeit ist schon länger definiert. D.h. gemessen wird mehr die Genauigkeit des Aufbaus und ggf. des Maßbandes zum nachmessen des Abstandes.
> 2020: c = 299.792,458 ±0,01 m/s
du meinst km/s?
Ev. sollte man hinzufügen, dass die Lichtgeschwindigkeit seit 1983 exakt
299.792.458 m/s beträgt. (per Definition)
lg
Mohandes H. schrieb: > Der Motor oben müßte sehr hoch drehen, dann noch regelbar sein (weil die > Umdrehungszahl in die Messung eingeht). Das ist nicht richtig. Er muss nicht regelbar sein. Er muss nur möglichst konstant die Drehzahl halten (während eines Messvorgangs) und die Drehzahl muss möglichst genau bekannt sein. flup schrieb: > Ev. sollte man hinzufügen, dass die Lichtgeschwindigkeit seit 1983 exakt > 299.792.458 m/s beträgt. (per Definition) Richtig. Vorher hatte man den Urmeter, und hat die Lichtgeschwindigkeit versucht möglichst genau zu messen. Seit 1983 wurde das aber umgedreht und die Einheit der Länge jetzt durch die Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit definiert.
Das ist jetzt auch ein Problem des TOs. Er meint mit einer höheren Drehzahl hat er ein genaueres Ergebnis. Eine 3 mal höhere Drehzahl, die aber dann eine 5-mal so hohe Ungenauigkeit hat ist völlig kontraproduktiv. Es sollte mal eine komplette Formel aufstellen und dann eine Fehlerabschätzung machen. Dann weiss er auch wo eine Verbesserung am ehesten eine Verbesserung des Gesamtergebnisses bringt.
Mohandes H. schrieb: > > Wie genau soll es denn sein? Wahrscheinlich gar nicht. Der TE schrieb ja, daß es um ein Experiment für den Physikunterricht geht. Wenn da ein Wert um die 300.000 km/s heraus kommt und nicht 200.000 oder 400.000, dann reicht das ja. Ein geschickter Lehrer kann beim Ablesen der Meßwerte da auch ein bißchen tricksen, daß das Ergebnis nachher stimmt. Ein Physik-Dozent von mir hatte das genial raus. Der hat Pi immer mit 3 genähert und g mit 10. Dann ein bißchen großzügig gekürzt und trotzdem stimmte sein Ergebnis nachher auf 3 Stellen ;) > Das schöne an diesem Versuch ist, daß man mit einfachen Mitteln > und nachvollziehbar die höchste Geschwindigkeit des Universums > überhaupt messen kann. Eben. Vor allem geht es darum zu zeigen, daß die Geschwindigkeit zwar hoch, aber doch endlich ist. Der genaue Wert ist dann gar nicht mehr so wichtig. > Der Motor oben müßte sehr hoch drehen, dann noch regelbar sein Nein. Die Drehzahl muß nur mitgemessen werden. Und sie muß über die Versuchszeit natürlich halbwegs konstant sein. Eine Turbine ist mit Sicherheit einfacher beschaffbar (oder baubar) als ein Elektromotor. Aber die Herausforderung besteht ohnehin darin, den Aufbau gut genug auszuwuchten, daß es den bei Solldrehzahl nicht zerlegt. Im Zweifelsfall kommt man wesentlich einfacher, wenn man nicht die Drehzahl, sondern die Anzahl der "Zähne" skaliert. Hat ein Vorredner ja schon vorgerechnet.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Geschwindigkeiten addieren sich nicht. Es ist in diesem Fall >> immer noch Lichtgeschwindigkeit. > > Ach so. Hmm. Ich glaube ich muss nochmal nach Videos suchen, wo das für > Laien nachvollziehbar dargestellt wird. Das kann man grafisch nicht so einfach darstellen. Eigentlich ist das ganz einfach: Das Licht bewegt sich für den Beobachter immer mit derselben Geschwindigkeit, egal in welchem System der Beobachter ist und wie er sich relativ zum Licht bewegt. Alles andere ergibt sich aus dieser einen Bedingung. z.B. die Längenstauchung/Streckung, Rot oder Blauverschiebung der Lichtfarbe, etc.
Axel S. schrieb: > Ein Physik-Dozent von > mir hatte das genial raus. Der hat Pi immer mit 3 genähert und g mit 10. > Dann ein bißchen großzügig gekürzt und trotzdem stimmte sein Ergebnis > nachher auf 3 Stellen ;) kann man so getrickst sicher auf dem Mars landen?
Udo S. schrieb: > Das ist jetzt auch ein Problem des TOs. > Er meint mit einer höheren Drehzahl hat er ein genaueres Ergebnis. > Eine 3 mal höhere Drehzahl, die aber dann eine 5-mal so hohe > Ungenauigkeit hat ist völlig kontraproduktiv. > Es sollte mal eine komplette Formel aufstellen und dann eine > Fehlerabschätzung machen. Dann weiss er auch wo eine Verbesserung am > ehesten eine Verbesserung des Gesamtergebnisses bringt. Der TO sollte sich einfach mal mit der Problematik richtig befassen, dann käme er nämlich zu dem Ergebnis, daß es völlig ausreichend ist den Spiegel mit etwa 500U/s drehen zu lassen. Und selbst das ist schon recht schnell. Einfach mal hier nachlesen https://www.hsg-kl.de/faecher/ph/versuche/weitere/lichtges/lichtges.php wie man den Aufbau macht. Herrn Foucault wird es seinerzeit (1850) wohl nicht möglich gewesen sein den Spiegel in einer derart hohen Geschwindigkeit drehen zu lassen. ER wird da wohl an anderer Stelle optimiert haben.
● Des I. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Ein Physik-Dozent von >> mir hatte das genial raus. Der hat Pi immer mit 3 genähert und g mit 10. >> Dann ein bißchen großzügig gekürzt und trotzdem stimmte sein Ergebnis >> nachher auf 3 Stellen ;) > > kann man so getrickst sicher auf dem Mars landen? Wenn man das richtige Ergebnis schon kennt, bevor man seine Show an der Tafel abzieht - na sicher doch!
Für solche Experimente braucht man doch eh einen rotierenden Spiegel? Gibt's fertig als Baugruppe im Laserdrucker-und Kopiererschrott.. zwar nicht mit 300000 rpm, aber eben auch nicht langsam.... Alternativ, könnte man die erreichte Ablenkung nicht einfach irgendwie optisch vergrößern? Wenn ja, könnten auch Piezos interessant werden...
Andy D. schrieb: > Alternativ, könnte man die erreichte Ablenkung nicht einfach irgendwie > optisch vergrößern? Man muß einfach nur die Strecke des Lichtes verlängern, z.B indem man es über mehrere Umlenkspiegel führt (s. Link meines letzten Postes)
Lieber mal mit wichtigeren Fragen beschäftigen. Mich würde z.B. stark interessieren, wieso nichts schneller sein soll als das Licht.
Ben B. schrieb: > Lieber mal mit wichtigeren Fragen beschäftigen. > > Mich würde z.B. stark interessieren, wieso nichts schneller sein soll > als das Licht. Das wurde schon längst geklärt (SRT): Wegen der relativistischen Massezunahme kann kein massebehaftetes Objekt Lichtgeschwindigkeit erreichen und schon mal gar nicht überschreiten.
Ben B. schrieb: > Lieber mal mit wichtigeren Fragen beschäftigen. Die Frage ist nicht wichtig -- die Frage ist blödsinnig. > Mich würde z.B. stark interessieren, wieso nichts > schneller sein soll als das Licht. Wieso "soll"? Das ist kein Imperativ, so in der Art eines zwölften Gebotes: "Du sollst nicht schneller fahren als die Lichtgeschwindigkeit". Wenn ich mich recht erinnere, ist die Physik vor über 100 Jahren mit der Frage nach dem Äther und seinem Mitführungskoeffizienten in heillose Schwierigkeiten geraten. Einstein hat diese Schwierigkeiten durch Annahme (!) einer universalen Grenzgeschwindigkeit gelöst; seitdem gilt das als der akzeptierte Stand des Wissens. Wenn Dir diese Annahmen nicht passt, dann ersetze sie einfach durch eine bessere. Vergiss aber nicht, vorher kurz zu prüfen, dass Deine Annahme alle bisherigen Experimente erklärt... Physik beantwortet letztlich nie die Frage nach dem "Warum", sie beschreibt nur das "Was".
Der Mensch hat sich einfach schon oft geirrt was die Geschwindigkeit angeht. Man hielt Eisenbahnen für gefährlich weil man nicht wußte ob der Mensch die unglaublichen 40 km/h oder was damals möglich war überhaupt dauerhaft aushält - heute wissen wir ja, nur die Beschleunigung kann ein Problem sein. Oder man glaubte lange Zeit es sei unmöglich, schneller zu fliegen als der Schall. Die Spitze einer Peitsche konnte es, Gewehrkugeln konnten es, die V2 erreichte bereits über 5fache Schallgeschwindigkeit und Menschen konnten es schließlich auch. Und es ist auch so einfach, diese Grenze theoretisch zu brechen. Angenommen ich habe ein Raumschiff, was exakt mit 1facher Lichtgeschwindigkeit fliegt. Wieso sollte ich dabei in diesem Raumschiff nicht von hinten nach vorne laufen können?
Ben B. schrieb: > Der Mensch hat sich einfach schon oft geirrt was > die Geschwindigkeit angeht. Ah ja. "Goethe ist tot, Marx ist tot, und mir ist auch schon ganz schlecht." > Man hielt Eisenbahnen für gefährlich weil man nicht > wußte ob der Mensch die unglaublichen 40 km/h oder > was damals möglich war überhaupt dauerhaft aushält - > heute wissen wir ja, nur die Beschleunigung kann ein > Problem sein. Was hat das mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun? > Oder man glaubte lange Zeit es sei unmöglich, schneller > zu fliegen als der Schall. Die Spitze einer Peitsche > konnte es, Gewehrkugeln konnten es, die V2 erreichte > bereits über 5fache Schallgeschwindigkeit und Menschen > konnten es schließlich auch. Schön. Was hat das mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun? > Und es ist auch so einfach, diese Grenze theoretisch > zu brechen. Angenommen ich habe ein Raumschiff, was > exakt mit 1facher Lichtgeschwindigkeit fliegt. Wieso > sollte ich dabei in diesem Raumschiff nicht von hinten > nach vorne laufen können? Wieso solltest Du das nicht können? -- Natürlich kannst Du das. Trotzdem überschreitest Du damit nicht die Lichtgeschwindigkeit. Und warum nicht? Naja, wegen der Längenkontraktion bzw. der Zeitdilatation. Wenn Du jetzt einwenden willst: "Ja -- aber meine Geschwindigkeit addiert sich ja zur Lichtgeschwindigkeit des Raumschiffes!", dann zeigt das nur, dass Du von der Relativitätstheorie nichts verstanden hast: Alle Inertial- systeme (d.h. alle geradlinig-gleichförmig bewegten Bezugssysteme) sind gleichwertig, also gilt in ihnen die Lichtgeschwindigkeit von 300'000 km/s -- aber man darf den Längen- bzw. Zeitmaßstab eines Systems nicht einfach auf ein anderes System anwenden. Das liefert Mist. Die Lichtgeschwindigkeit der Taschenlampe, mit der Du im Raumschiff von hinten nach vorne leuchtest, gilt im Inertial- system des Raumschiffes . Das Raumschiff bewegt sich aber auch gegenüber dem Inertialsystem der Erde -- also gilt in beiden Systemen NICHT derselbe Längen- bzw. Zeitmaßstab. Die Längen bzw. Zeiten im jeweils anderen System erscheinen verkürzt bzw. verlängert, so dass sich das Licht der Taschen- lampe, im (ruhenden) System der Erde gemessen, WIEDER mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Klingt komisch, ist aber so.
Mohandes H. schrieb: > 1849 Fizeau: 315.000 m/s (Zahnrad) > 1862 Foucalt: 298.000 m/s (Drehspiegel) > 1925 Michelson: 299.796 m/s (Drehspiegel). > 2020: c = 299.792,458 ±0,01 m/s da fehlt u.a. noch - 1676 Ole Rømer 212.000 km/s (Beobachtung Jupitermonde) mehr siehe dort: https://www.edu.tum.de/fileadmin/tuedz01/www/Sch%C3%BClerkonferenz/Facharbeiten_2008/skorupa_franz_2008_www.pdf wenn es um gesteuerte Lichtablenkung geht, sollte man sich auch den anschauen: https://de.wikipedia.org/wiki/Akustooptischer_Modulator Damit kann man im Unterschiede zu dem Relativitätsgehampel der Hobby-Einsteins richtig Geld verdienen, weil medizinisch anwendbar. Wer also mal sein Labor auf lukrative Forschung umstellen möchte: http://www.iap.tu-darmstadt.de/fileadmin/iap/fp/a/Anleitung_AOM_4.10_V1.8.pdf
Videos, die die Verständnisproblme beseitigen können, gibt es von Harald Lesch auf Youtube. Keiner kann so anschaulich erklären wie er.
Ben B. schrieb: > Der Mensch hat sich einfach schon oft geirrt was die Geschwindigkeit > angeht. Der Mensch irrt sich mal allem ständig (historisch gesehen). In der Physik ist alles im Endeffekt nur Theorie. Aber solange es keine nachweisbaren Widersprüche gibt, gelten die aktuellen Theorien als richtig. Dass sich nichts schneller als Licht bewegen kann, folgt eben aus der Relativitätstheorie, die sich schon Millionenfach als ausreichend genau bewiesen hat.
Dussel schrieb: > Dussel schrieb: >> Der Mensch irrt sich mal allem ständig > bei fast allem J.W.v.Goethe schrieb: "Es irrt der Mensch, solang’ er strebt." https://static.cornelsen.de/bgd/97/83/46/46/90/89/5/9783464690895_x1SE_268.pdf
Egon D. schrieb: > le Inertial- > systeme (d.h. alle geradlinig-gleichförmig bewegten > Bezugssysteme) sind gleichwertig Kann man sich denn so ein System mal anschauen? > Trotzdem überschreitest Du damit nicht die > Lichtgeschwindigkeit. Woher weiß das Licht eigentlich wie schnell es fliegen soll?
Axel S. schrieb: > Ein Physik-Dozent von > mir hatte das genial raus. Der hat Pi immer mit 3 genähert ... und wenn schnell mal ohne Taschenrechner auf einem Zettel eine Kreisfläche ausgerechnet werden muss, dann passt 22/7 ausreichend gut als Ersatz.
kein Stein schrieb: >> Trotzdem überschreitest Du damit nicht die >> Lichtgeschwindigkeit. > > Woher weiß das Licht eigentlich wie schnell es fliegen soll? Das Licht fliegt nicht, es pflanzt sich fort. Und wie die Erwachsenen unter uns wissen, braucht die Fortpflanzung Ihre Zeit, nicht nur während des Vorspieles.
kein Stein schrieb: > Egon D. schrieb: >> le Inertial- >> systeme (d.h. alle geradlinig-gleichförmig bewegten >> Bezugssysteme) sind gleichwertig > > Kann man sich denn so ein System mal anschauen? Das ist theoretische Physik, die aber seit über 100 Jahren durch die experimentelle Physik immer wieder bestätigt wird. Und auch in der Praxis, z.B. kein GPS würde ohne diese Erkenntnisse funktionieren. Kannst du dir also nicht anschauen - findet alles im Kopf statt. Meine Hochachtung vor Physikern wie Einstein (und anderen), der sich das überlegt und geistig durchdrungen hat!
Dazu empfehle ich, sich die Videos von Josef Gassner mal reinzuziehen (mein Lieblingskanal).: https://www.youtube.com/watch?v=mS1-V2EzIqo&list=PLmDf0YliVUvGGAE-3CbIEoJM3DJHAaRzj Da wird die Entwicklung der modernen Naturwissenschaften super beschrieben.
Nochmal zurück zum eigentlichen Experiment. Mohandes H. schrieb: > Fizeau hatte ein Zahnrad mit 720 Zähnen welches mit 12,6 U/s routierte. > Die Entfernung lag bei 8633m. Die Formel, nach der sich die (Licht-) Geschwindigkeit berechnet, lautet: c = 4 x n x s x f mit n = Anzahl Zähne, s = Strecke, f = Drehzahl des Zahnrades. Da hat man also 3 Parameter um daran zu spielen. Ist ein Irrglaube, daß die Messung mit möglichst hoher Drehzahl automatisch genauer wird: 1% Fehler bei der Drehzahl macht auch 1% Fehler bei c (geht linear ein). Das gilt auch für die anderen Parameter (außer n weil zählbar). Im Klartext: nicht die absolute Größe der Meßparameter bestimmt die Genauigkeit der Messung sondern deren relative Fehler! Fizeau hatte eine Öllampe zur Verfügung. Heute haben wir Laser mit einer Divergenz von <1mrad (1mrad = 1mm Strahlaufweitung pro m Entfernung). Vor allem haben diese Laser eine Leistungsdichte um Größenordnungen mehr als eine Ölfunzel. Ein einfacher Laserpointer reicht. Ich würde für das Experiment einen Laserpointer in rot oder grün nehmen. Die Strecke über Spiegel falten. Ein Zahnrad mit möglichst vielen Zähnen und ein paar 100 U/s, Messung Drehzahl über Lichtschranke. Oder die Drehzahl konstant halten und die Meßstrecke variabel machen, z.B. über einen Meßschieber oder bei kurzen Strecken über eine Mikrometerschraube.
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Die Zahnradmethode hat den Nachteil, dass ich eine genaue Drehzahlregelung benötige. Für die Drehspiegelmethode benötige ich nur eine sehr genaue Drehzahlkonstanz.
kein Stein schrieb: >> Trotzdem überschreitest Du damit nicht die >> Lichtgeschwindigkeit. > > Woher weiß das Licht eigentlich wie schnell es fliegen soll? Das ist eine sehr gute Frage, an der schon lange geforscht wird. Warum sind die Naturkonstanten so wie sie sind? Und haben sie unter allen Umständen den gleichen Wert?
Dussel schrieb: > Das ist eine sehr gute Frage, an der schon lange geforscht wird. Warum > sind die Naturkonstanten so wie sie sind? Weil das Universum sonst so nicht existieren würde. Und somit auch die Menschen nicht, die sich diese Frage stellen. ;-)
Dussel schrieb: >> Woher weiß das Licht eigentlich wie schnell es fliegen soll? > Das ist eine sehr gute Frage, an der schon lange geforscht wird. Warum > sind die Naturkonstanten so wie sie sind? Und haben sie unter allen > Umständen den gleichen Wert? Der Fachbegriff für das Palaver darum dafür lautet: https://de.wikipedia.org/wiki/Feinabstimmung_der_Naturkonstanten > Weil das Universum sonst so nicht existieren würde. Und somit auch die > Menschen nicht, die sich diese Frage stellen. ;-) Eben, deshalb ist es sinnlos darüber nachzudenken, im selben Maße sinnlos wie das Nachdenken über den Klang beim Klatschen mit einer Hand.
Jaja, das anthropische Prinzip. Aber das Universum könnte wahrscheinlich auch funktionieren, wenn die Gravitationskonstante ein bisschen anders wäre. Dann wären die Planetenbahnen vielleicht etwas anders, es gäbe eine andere Anzahl an Sternen und schwarzen Löchern, aber grundsätzlich glaube ich, dass es noch funktionieren würde. Das gleiche wahrscheinlich mit der Lichtgeschwindigkeit. Es wäre anders, aber könnte noch existieren denke ich.
Warum kommen pro Beitrag zum Thema "Demoversuch zur Lichtgeschwindigkeitsmessung" immer mindestens drei Beiträge mit pseudowissenschaftlichem Geschwurbel, die nichts zum Thema beitragen? Das Thema ist gut 150 Jahre alt! Da bedarf es keiner Diskussion über das "ob". Btw.: Welchen Drehzahlregler hat der alte Foucault eigentlich zur Verfügung gehabt? Ich habe auf Anhieb nichts gefunden.
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Bearbeitet durch User
Walter T. schrieb: > Btw.: Welchen Drehzahlregler hat der alte Foucault eigentlich zur > Verfügung gehabt? Ich habe auf Anhieb nichts gefunden. Du stehst drauf ;-) - die erde, die ja bekanntlich konstant dreht. Bis in München die Quarzuhr erfunden wurde und nachweis das doch nicht jeder tag gleich ist ... https://www.elektronikpraxis.vogel.de/die-erste-tragbare-quarzuhr-wog-36-kg-a-531183/
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