habe ich nirgends geschrieben.
Ein guter Lehrer erklärt vor allem, dass man bei den Grundlagen anfangen muss, weil das mit dem Verständnis sonst leider nicht funktionieren kann. Hier will jemand fliegen, bevor er das Laufen gelernt hat. Und ich bin weder der erste noch der einzige, der ihm das schon mehrfach gesagt hat.
Wenn es um Beschleunigungen geht, dann bräuchtest Du eigentlich ein a-t- oder a-s-Diagramm. Die Energieänderung ist dann proportional zum Integral über a·v·dt bzw. a·ds. Das Problem dabei ist aber, dass Du den Weg in Abhängigkeit von der Zeit misst (und noch nicht einmal weißt, ob die Kugel gleitet oder ohne Schlupf rollt). Um zur Beschleunigung zu kommen, müsstest Du den Weg zwei mal numerisch nach Zeit ableiten. Dafür hast Du aber viel zu wenig Messwerte. Das Problem, kann man umgehen, indem man ein halbempirisches Modell für die Kraft entwickelt und dessen Parameter mittels nichtlinearer Optimierung an die Messwerte anpasst. Das geht aber weit über Deine Fähigkeiten hinaus.
Ich würde vorschlagen, die Bahn so lang zu machen, dass der Einfluss des Magneten auf die Kugel am Anfang und am Ende vernachlässigbar ist. Dann musst Du nur noch die Geschwindigkeiten an beiden Enden messen und die Differenz der kinetischen Energie berechnen. Wenn Du das jeweils ohne und mit Magnet machst, dann weißt Du, wie viel Energie die Kugel in der Potentialmulde verliert.
Deine Art und Weise wie du dich gegenüber mir verhälst, ist klar ersichtlich was du von mir denkst.
Um der Diskussion hoffentlich endlich ein Ende zu bereiten. Du willst Epot und Ekin hören. Potentielle Energie wird zu kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. Je nachdem wo sich die Kugel gerade befindet, hat das eine mehr und das andere weniger. Das Problem ist, dass du nicht verstehst, dass mich das nicht interessiert. Für dich mag es wichtig, für mich nicht. Mich interessieren Zahlen.
Mich interessieren Berechnungen. Ich wollte von Anfang nur wissen, welchen Verlust die ERSTE Bewegung macht. Und Fakt ist, laut den Daten, dass bei 0,46 Sekunden die Kugel eine kinetische Energie von 100% (Epot = 0%) hat und nach 0,27 Sekunden, also wenn die Kugel bei 0,73 ist, liegt die kinetische Energie bei 0% (Epot = 100%). Und genau jetzt, also genau bei 0,73 Sekunden ist die erste Bewegung abgschlossen und jetzt möchte ich wissen, wieviel Verlust ich habe. Punkt.
Davon abgesehen, dass diese Frage allein schon wenig hilfreich ist (mir fällt zumindest kein praktischer Nutzen ein), kannst Du sie nur unter Berücksichtigung der potentiellen Energie sinnvoll beantworten. Und „Berücksichtigung“ bedeutet nicht, dass Du einfach irgendwelche willkürlichen Annahmen zur potentiellen Energie zu machen kannst (z.B. Epot=100% bei Ekin=0%). Das muss schon theoretisch begründet oder experimentell abgesichert sein.
Nun, am Startpunkt hat die Kugel Epot=100%, Ekin=0%, lasse ich die Kugel los, sinkt Epot und Ekin steigt. Nach 0,46ms befindet sich die Kugel genau in der Mitte vom Statormagneten. Ekin hat nun 100% und Epot=0%. Jetzt beginnt der Bremsvorgang. Ekin sinkt, Epot steigt. Nach weiteren 0,27ms hat Ekin = 0%. Ohne Verluste wäre Ekin erst bei 0,92ms auf 0%. Nun ist aber Ekin bei 0,73s auf 0%.
Das bedeutet, Epot hat nun 79,3%.
Dadurch, dass Epot = Ekin ist. Hat Epot nun 0,40mJ/79,3*100= 0,32mJ. Betrachte ich nun doch den Rückweg der Kugel, was der Linie s2 im Diagramm entspricht, hat die Kugel nach 0,99ms ihre höchste Geschwindigkeit von 0,21 m/s was eine kinetische Energie von 0,28 mJ entspricht. Damit habe ich eine Abweichung von 0,04 mJ, was absolut legitim ist. Damit sollte es theoretisch begründet und experimentell abgesichert sein.
Wobei ich mich korrigieren muss. Epot wird minmal größer sein als Ekin, aufgrund der Reibung zwischen dem Weg von Epot zu Ekin.
Damit wird die Abweichung auch plausibler, da dass die Reibung sein wird, die entsteht, wenn die Kugel von Epot wieder zurück zu Ekin rollt.
Du gehst hier offenbar davon aus, dass die potentielle Energie proportional zur Zeit ist. Wie kommst Du darauf?
Moin,
Am Startpunkt beträgt Epot 0. Dazu aus: https://www.leifiphysik.de/mechanik/arbeit-energie-und-leistung/grundwissen/potentielle-energie
Die potentielle Energie „eines Körpers“ ist proportional zu seiner Masse , dem Ortsfaktor und zur Höhe des Körpers über einem definierten Nullniveau (meist dem Erdboden).
(Verfettung von mir)
Aus Sicht der Kugelbahn beträgt Epot Null. Deine Zehen werden das anders sehen, wenn die Kugel aus 1 Meter Höhe in deren Richtung fällt 
, aber das interessiert die Bahn in diesem Fall nicht. Der Höhenunterschied in der Bahn ist relevant.
Sinngemäß gilt das auch für Ekin. Würde man die Erddrehung anhalten, so würde sich deine Kugel mit rund 1600 km/h weiter fortbewegen.
Es geht somit immer nur um den Zuwachs oder den Verlust der jeweiligen Energien in Bezug auf einen Null- oder Startpunkt.
-Luno
Hmm, guter Punkt.
Ausgehend vom Statormagneten, was die Mitte entspricht, verhält sich die Anziehungskraft egal zu welchem Zeitpunkt in allen Richtungen immer identisch.
Ohne jegliche Verluste, würde die Kugel exakt gleich schnell und weit hin und zurück rollen.
Weder die Zeit noch der Weg verändert sich.
Wenn die Kugel von Epot bis Ekin 0,46s benötigt, benötigt die Kugel von Ekin zu Epot auch 0,46s, da die Anziehungskräfte immer identisch wirken.
So sehe ich das jedenfalls.
Den Nullpunkt des Potentials kann man wählen wir man will. Genauso kann man auch irgend einen anderen Wert auf 100 % setzen. Das mag nicht unbedingt sinvoll sein, alber falsch ist es nicht.
Dein Zeh würde das auch anders sehen, wenn dein Zeh genau in der Mitte der Kugelbahn liegen würde.
Auf der Kugelbahn musst du das anders sehen. Der Ortsfaktor g entspricht die Anziehungskraft der Magneten. Das Fallen der Kugel ist das gleiche als wenn die Kugel angezogen wird. Das Fallen der Kugel bedeutet Beschleunigung, das Anziehen der Kugel bedeutet Beschleunigung.
Die Höhe des Körpers entspricht dem Abstand zwischen Kugel und Magneten.
So gesehen ist es meiner Ansicht nach schon möglich Epot zu bestimmen, aber frage mich bitte nicht wie.
Ich würde nicht darauf wetten, dass die Anziehungskraft an einem bestimmten Ort unabhängig von Zeit und Richtung ist. Auf jeden Fall ist sie aber vom Ort abhängig und der Ort, an dem sich die Kugel befindet, hängt von der Zeit ab. Damit hängt natürlich auch die auf die Kugel wirkende Kraft von der Zeit ab - und zwar auf sehr komplizierte Weise.
Ja, ohne Verluste wäre das so, aber was nützt Dir das, wenn Du die offensichtlich auftretenden Verluste bestimmen willst?
Wie Du selbst sagst, würde das nur gelten, wenn es keine Verluste gäbe. Und selbst dann hast Du bei der hälfte der Zeit noch lange nicht das halbe Potential. Der Zusammenhang ist viel komplizierter als Du es Dir vorstellst.
Moin,
Wenn es in der Rechnung berücksichtigt wird, dann spricht überhaupt nichts dagegen. Keine Frage. Aber mein Eindruck ist, dass @Muellermilch das als absoluten Wert ansieht und nicht als Potentialdifferenz.
-Luno
Aber habe ich nicht genau das mit meinen praktischen Daten gemacht?
Alle Zahlen und Berechnungen stimmen mit meiner Theorie und Praxis gut überein.
Die erste Bewegung hat eine maximale Geschwindigkeit von 0,2529 m/s, was 0,4061 mJ entspricht.
Die zweite Bewegung hat eine maximale Geschwindigkeit von 0,21 m/s, was 0,28 mJ entspricht.
Das eine hängt doch mit dem anderen zusammen oder nicht? Entspricht dann die Differenz nicht genau den Verlust?
Ich weiß nicht, welche Theorie Du hast, aber aus physikalischer Sicht ergeben Deine Rechnungen keinen Sinn. Für den angeblichen Zusammenhang zwischen Zeit und potentieller Energie sehe ich beispielsweise keine theoretische Grundlage.
Das ist der Verlust bei zwei aufeinanderfolgenden unvollständigen Durchläufen durch die Potentialmulde. Was gedenkst Du jetzt damit anzufangen? Was ist das Ziel dieses Versuches?
Verstehe ich halt nicht. Welche Rechnungen ergeben denn keinen Sinn für dich, gehe doch mal bitte konkret auf meine Rechnungen und Zahlen ein.
Jetzt sagst du, dass das der Verlust ist. Das widerspricht doch deine Aussage, dass meine Rechnungen keinen Sinn ergeben, na was denn nun?
Ich habe kein bestimmtes Ziel mit dem Versuch, es interessiert mich nur.
Du hast auch das nicht verstanden, sondern wie auf den anderen Gebieten einfach eine feste Meinung.
Doch, das ist genau das, was ich aus deinem ganzen Geschreibsel heraus verstanden habe. Du willst nicht lernen, du willst wissen.
Dass vor den Erfolg die Götter den Schweiß gesetzt haben willst du einfach nicht wahrhaben, also müssen ja alle anderen doof sein.
Ich bin raus, schönes Leben noch.
Tschüss, danke dir auch.
Hallo @Muellermilch,
verstehe ich richtig, dass deine Kugel mehrmals hin- und herrollt?
Bei deinem Experiment ergeben sich zwei Schwierigkeiten:
Das erste Problem löst du, wenn du bei mehreren Durchläufen die Geschwindigkeit der Kugel immer an der gleichen Stelle misst. Dann ist die potentielle Energie zwar nicht bekannt, aber immer gleich. Da du dann nur eine einzige Stelle untersuchst, kannst du natürlich dort den Nullpunkt der potentiellen Energie wählen.
Das zweite Problem löst du, indem du aus der Geschwindigkeit v die Winkelgeschwindigkeit w berechnest mit der Gleichung v = wr mit dem Kugelradius r. Das Trägheitsmoment einer Kugel kannst du leicht herausfinden, das steht garantiert bei Wikipedia.
PS. Der Zusammenhang v = wr entspricht dem Zusatz „ohne Schlupf rollen“ von @DrStupid.
PPS. Irgendwo viel weiter oben hast du von einer negativen Beschleunigung geschrieben. Das ist genau richtig so. Denn die Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit. Wenn die Geschwindigkeit größer wird, ist die Beschleunigung positiv (Weg zum Magneten hin). Wenn die Geschwindigkeit kleiner wird, ist die Beschleunigung negativ (Weg vom Magneten weg).
Liebe Grüße
vom Namenlosen
An sich rollt die Kugel mehrmals hin- und her, aber mich interessiert nur die erste Hinbewegung.
Das heißt, von Epot0 bis hin zu Epot1, das wäre eine Bewegung.
Weiter Oben in dem Diagramm siehst du allerdings 2 Bewegungen, die blaue Linie s1 ist die Hinbewegung. die orangene Linie s2 ist die Zurückbewegung.
Gut, die Rotationsenergie und Bewegungsenergie addieren sich. In meiner Rechnung würde also Erot noch fehlen. Das sind Werte die ich garantiert habe bzw. berechnen kann. Werte die ich nicht habe sind Epot und Reibungsverlust, wobei Reibungsverlust vermutlich auch möglich wäre zu berechnen. Was mich aber eher interessiert, von wo bis wo wird der Verlust berechnet, den ich in einer Bewegung mache. Zählt die Differenz zwischen Epot0 und Epot1, oder zählt die Differenz zwischen E_Potentialmulde0 und E_Potentialmulde1. Das ist für mich die entscheidene Frage.