Mache ich bei der nächsten Messung dann. Die wird dann etwas übersichtlicher und genauer.
Ist in Arbeit!
Fehleranalyse:
Es war falsch von mir, anzunehmen, dass es sich für die Berechnung der Schiebearbeit nur um die „Anziehungskraft nach unten gerichtet“ geht. Wie angegeben verändert sich die nach unten gerichtete Anziehungskraft über den Weg, was wiederum den Reibungsverlust verringt. Allerdings habe ich hier vergessen, dass der Magnet zurück in die Ausgangslage möchte. Die nach rechts wirkende Anziehungskraft muss ich ja weiterhin überwinden und fehlt in der Berechnung. Wie groß die nach rechts wirkende Kraft ist und wie sie sich über den Weg verändert, weiß ich natürlich nicht. Es bedarf eine konkrete Messung von der Schiebebewegung. Ich bin dabei.
Die genannten Werte für Phase 3 sind schlichtweg falsch und können ignoriert werden.
nehm ich so hin… und mach ich so
2 Like
Hallo @Muellermilch,
in Post 539 hast du angegeben, dass der Magnet im Abstand von 3mm noch eine Haftkraft von 3.62N hat. Wir nehmen nun einen Gegenstand, der eine Gewichtskraft von genau diesen 3.62N hat, also etwa 370g wiegt. Diesen Gegenstand hält der Magnet frei schwebend in der Luft. In deinem Gerät soll der Magnet den Gegenstand aber anheben. Also muss der ja ein bisschen leichter sein. Nehmen wir also nun einen Gegenstand mit einer Gewichtskraft von 3.5N, der also etwa 360g wiegt. Diesen Gegenstand kann der Magnet dann hochheben. Der Gegenstand beschleunigt also nach oben und fliegt 3mm hoch, bis er am Magneten klebt. Dabei investiert der Magnet in den Gegenstand die Hubarbeit W = mgh = Fh = 3.5N x 3mm = 11mJ. Tatsächlich leistet der Magnet nach deiner Messung und Berechnung aber 28.12mJ, Also bleibt ein Überschuss von 17mJ.
Die spannende Frage ist nun, wieviel Energie notwendig ist, um den gerade angezogenen Gegenstand durch Verschieben seitlich vom Magneten zu trennen.
- Wenn für diese Trennung gerade 17mJ benötigt werden, kommt deine Maschine (theoretisch) plusminus Null aus. Denn du könntest (theoretisch) die beim Hochheben gewonnenen 17mJ vollständig speichern und anschließend zum seitlichen Verschieben nutzen.
- Wenn das Verschieben weniger als 17mJ kostet, dann macht deine Maschine in jedem Zyklus sogar einen Energiegewinn. Das wäre für dich phänomenal. Dann meldest du besser sofort ein Patent an.
- Wenn die etablierte Physik Recht hat, kostet die Verschiebung aber mehr als 17mJ (wegen des Reibungsverlustes, wenn du zwei aneinander haftende Teile gegeneinander verschiebst) und du musst in jeden Zyklus von außen etwas Energie investieren, damit die Maschine läuft.
PS. Eine Frage noch. Verstehe ich dich richtig, dass die genannten Zahlen sich auf die Anziehung zwischen Magnet und Eisenstück beziehen? Dann passen die Werte nicht zu deinem angedachten Aufbau, wo du ja einen zweiten Magneten anziehen möchtest.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
1 Like
Hallo @Der_Namenlose,
mal wieder super und einfach erklärt. Vielen Dank dafür!
Was ist aber mit der Fallenergie? Also wenn der Kolben wieder runterfällt, nach dem Verschieben. Zählt die nicht zum Überschuss dazu?
Die genannten Zahlen beziehen sich auf die Anziehung zwischen Magnet und Magnet. Die verwendeten Magnete findest du im Post 538.
An welcher Stelle hast du mich missverstanden bzw. habe ich es so erklärt, dass du glaubst, es handel zwischen Magnet und Eisenstück? 
Hallo @Muellermilch,
vielleicht hast du gar nicht aufgeschrieben, wie du diese Kräfte gemessen hast. Und dann habe ich mir halt etwas falsches darunter vorgestellt. Aber das lässt sich in der Diskussion ja klären.
PS. Deine Hartnäckigkeit, deine Motivation und deine Bereitschaft, bei Rückschlägen und Kritik weiter zu forschen, sind wirklich bewundernswert! 
Liebe Grüße
vom Namenlosen
3 Like
Hallo @Muellermilch,
die Fallenergie habe ich bei der Hubarbeit schon herausgerechnet. Der Magnet steckt 11mJ in den Kolben, wenn er ihn anhebt. Diese 11mJ bekommst du eins zu eins (bis auf Reibungsverluste) auch wieder zurück, wenn der Kolben zurückfällt. Zum Beispiel könnte der herunterfallende Kolben ein Rad antreiben, an dem ein Dynamo hängt. Dann landen die 11mJ in einem Akku, den du mit dem Dynamo auflädst. Dieser Teil ist eine Miniaturausfertigung des bekannten Pumpspeicherkraftwerks.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
1 Like
Hallo @Der_Namenlose,
ah okay. Ich versuche es beim nächsten Mal besser zu erklären oder darzustellen.
Danke dir. Ich bin wahrlich kein Meister in diesem Fachgebiet und stolpere selbst oft über meine Blödheit, aber dennoch habe ich das Interesse trotz Kritik und Rückschlägen nicht verloren.
Auch wenn ich dafür verachtet und ausgelacht werde, solange ich diese Gewissheit nicht habe, gebe ich nicht auf. Und darum geht es ja, es geht um mich und nicht, was andere davon halten oder denken. Ich habe Spaß daran, lerne was und das zählt. Immerhin scheint dieses Forschungsgebiet nicht sehr public zu sein, praktische Messungen, so wie ich sie mache und versuche, gibt es anscheinend nicht. Hat ja auch was
Ah ja klar, ergibt Sinn. Danke dir!
Projekt - Unterschied und Vergleich der verrichteten Arbeit zwischen der Verschiebekraft und der Haftkraft von 2 Magneten über einen bestimmten Weg
Messung 2 - Stabmagnet:
Auch wenn der obere Test noch nicht erfolgreich abgeschlossen ist, schauen wir uns trotzdem mal den zweiten Test an. Vielleicht läuft es ja hier besser
Für diesen Versuch habe ich folgenden Magneten verwendet:
Messung der Haftkraft und Hubarbeit:
Für die Messung der Haftkraft habe ich alle 0,5mm gemessen, wieviel Gewicht die Magnete halten können. Das habe ich solange gemacht, bis ich einen Abstand von 3mm hatte. Dargestellt sieht das ganze ungefähr so aus:
Diese Messung war wirklich sehr zeitaufwendig, da ich als Gewicht Wasser verwendet habe und versucht habe, grammgenau das Gewicht herauszufinden. Das Messergebnis sieht wie folgt aus:
Nun könnte euch etwas auffalllen. Laut Herstellerangaben (siehe oben technische Daten vom Magnet) liegt die max. Haftkraft bei einem Abstand von 0mm 670g. Wie ihr seht, habe ich 663g gemessen. Meine Messung scheint also einigermaßen plausibel zu sein. Zu beachten gilt, dass ich das Eigengewicht des Bauteils nicht einberechnet habe, um eine kleine Toleranz zu haben. Das Eigengewicht des Bauteils beträgt 5g.
Schauen wir uns nun die hier verrichtete Abreit über einen Weg von 3mm an:
Über einen Weg von 3mm verrichten die Magnete eine Hubarbeit von ca. 8,4mJ.
Um einen Kolben von ca. 110g aus einer Entfernung von 3mm anzuheben, wird eine Arbeit von 3,3mJ benötigt. Es bleibt also ein Überschuss von ca. 5,1mJ.
Fortsetzung folgt…
1 Like
Projekt - Unterschied und Vergleich der verrichteten Arbeit zwischen der Verschiebekraft und der Haftkraft von 2 Magneten über einen bestimmten Weg
Messung der Haftkraft bei verschobener Position der Magnete:
Ich habe alle 1mm den Magneten verschoben und gemessen, wieviel Gewicht es max. halten kann.
Dargestellt sieht das ungefähr so aus:
Der Sinn dahinter ist es, in der Schiebebewegung zu schauen, in welcher Position welches Gewicht benötigt wird, um die Magnete voneinander zu trennen. Das Ergebnis sieht wie folgt aus:
Auch hier könnte euch nun etwas auffallen. Verschiebe ich den Magneten um 3mm, benötige ich 105g, damit der Kolben wieder herunterfällt. Erinnert euch, oben habe ich von einem Kolben gesprochen der 110g wiegt. Das heißt dieser Kolben mit einem Gewicht von 110g sollte in der Schiebebewegung nach 3mm wieder herunterfallen. Wobei das schon sehr grenzwertig ist und wirklich genauer überprüft werden sollte, ob das auch so klappt. Warum ist das jetzt aber wichtig?
Mein Magnet hat einen Durchmesser von 4mm. Ich hatte ja gesagt, das mein Schiebeweg die Breite oder der Durchmesser des Magneten entspricht. Nun habe ich aber durch diese Messung herausgefunden, dass ich nur 3mm für die Schiebebewegung benötige, um den gleichen Effekt zu erzielen.
Das heißt, ich spare mir Weg und dementsprechend auch Arbeit für die Schiebebewegung.
Fortsetzung folgt…
Projekt - Unterschied und Vergleich der verrichteten Arbeit zwischen der Verschiebekraft und der Haftkraft von 2 Magneten über einen bestimmten Weg
Messung der Schiebekraft und Schiebearbeit:
Achtung! Ich möchte vorab sagen, dass ich überhaupt nicht mit der Messung der Schiebekraft zufrieden bin und gebe dieser Messung im Vergleich zu den anderen Messungen nur einen geringen Wert. Ich werde daher nochmal eine verbesserte Kontrollmessung durchführen. Wie weiß ich noch nicht, aber ich lass mir was einfallen.
Ich habe die Messung der Schiebekraft genauso durchgeführt wie bei den anderen Messungen, nur dass die Magnetkraft waagerecht und die Schiebekraft senkrecht gerichtet ist. Auch hier habe ich mit 1mm Abständen gearbeitet. Dargestellt sieht das ungefähr so aus:
Das Ergebnis sieht wie folgt aus:
Hier möchte ich erwähnen, dass es sich immer um die max. Haltekraft handelt, die benötigt wird, um das Schieben der Magnete auszulösen. Eine Beachtung zwischen Haftreibungskoeffizient und Gleitreibungskoeffizient gibt es nicht. Da es sich theoretisch um eine flüssige Bewegung handelt, könnte hier der Gleitreibungskoeffizient nochmal eine wichtige Rolle für die verrichtete Arbeit spielen.
Um eine gewisse Toleranz zu haben, habe ich dieses Mal das Eigengewicht des Bauteils dazugerechnet. Das Eigengewicht des Bauteils beträgt 8g.
Desweiteren möchte euch eine Frage stellen:
In meinem Post 549 findet ihr ja die technischen Daten vom Magnet. Dort wird eine max. Verschiebekraft von 1,31N angegeben. Dieser Wert wurde zwischen Magnet und Eisenstück ermittelt. Ich hingegen habe eine max. Verschiebekraft von 3,02N zwischen Magnet und Magnet ermittelt. Kommt dieser Unterschied, weil meine Messung zwischen Magnet und Magnet stattfindet und nicht wie bei supermagnete zwischen Magnet und Eisenstück?
Wenn ja, warum aber gibt es dann keinen Unterschied bei der Haftkraft?
Hier sieht man bei den technischen Daten vom Magneten eine max. Haftkraft von 6,7N (beachtet bitte, dass ich mit 10 und nicht mit 9,81 rechne). Auch hier wurde dieser Wert zwischen Magnet und Eisenstück ermittelt. Ich hingeben habe zwischen Magnet und Magnet eine Haftkraft von 6,63N ermittelt. Hier macht es also keinen Unterschied, ob es sich um Eisen oder um einen Magneten handelt. Warum aber macht das bei der Schiebekraft einen Unterschied? Das verstehe ich nicht.
Hier würde ich mich um eine Erklärung sehr freuen.
Schiebearbeit:
Nun aber zum Ergebnis der Schiebearbeit:
Über einen Schiebeweg von 3mm wird eine Arbeit von 7,35mJ verrichtet.
Betrachten wir nun den Vergleich:
Hubarbeit - Überschuss: 5,1mJ
Verschiebearbeit - benötigt: 7,35mJ
Differenz: -2,25mJ
Betrachte ich einen gemeinsamen Zyklus zwischen der Hubbewegung und Verschiebebewegung muss ich 2,25mJ investieren, damit dieser Zyklus funktioniert. Ich mache also pro Zyklus einen Verlust von 2,25mJ, mit der Vorraussetzung, das auch alles so funktioniert, wie ich es mir vorstelle.
Betrachten wir folgende Simulation:
Phase 1 Schiebebewegung:
Diese Arbeit kennen wir schon. Sie beträgt 7,35mJ über einen Weg von 3mm.
Nun gibt es aber eine Besonderheit. Aufgrund der Anziehungskraft des 2 Magneten auf der rechten Seite, entziehe ich einen Teil der Haftkraft zwischen den verbundenen Magneten auf der linken Seite. Dadurch wird die Schiebewegung zu einem gewissen Teil leichter, und zwar um 1,16N. Weil der Magnet auf der rechten Seite 3mm von dem Magneten in der Mitte entfernt ist. Die 3mm entsprechen die gemessenen 1,16N. Diesen Teil kann ich nun aber leider nicht berechnen und müsste ich neu messen. Allerdings sollten wie diese Info für das Endergebnis im Kopf behalten.
Phase 2 Hubbewegung:
Auch diese Phase kennen wir schon. Allerdings befindet sich nun das zu bewegende Teil in der waagerechten Position. Wir müssen nur die Reibung überwinden.
Gehen wir mal davon aus, der Magnet in der Mitte wiegt um die 10g. Das entpricht eine Kraft von 0,1N. Zur Überwindung der Reibung nehme ich einen Reibungskoeffizienten von 0,2 an.
0,1N • 0,2 = 0,02N. Um den Magneten über einen Weg von 3mm zu bewegen, benötige ich also eine Arbeit von 0,02N • 0,003m = 0,06mJ.
Da ich ausgrechnet hatte, dass die Magnetkraft über einen Weg von 3mm eine Arbeit von 8,43mJ verrichtet, bleibt ein Überschuss von 8,43mJ - 0,06mJ = 8,37mJ.
Nachtrag: Natürlich muss ich auch daran denken, dass ich der Hubbewegung, aufgrund des Magneten auf der linken Seite, Energie entziehe. Diesen Teil könnte ich sogar messen.
Phase 3 Schiebebwegung Rückweg:
Auch diese Bewegung kennen wir schon. Der geschobene Magnet fällt aufgrund der Anziehungskraft in seine Postion zurück. Wir müssen also keine Arbeit investieren.
Ergebnis:
Damit ist nun eine Bewegung abgeschlossen und wir erhalten nun folgendes Ergebnis:
Hubarbeit - Überschuss: 8,37mJ
Verschiebearbeit - benötigt: 7,35mJ
Differenz: +1,02mJ
Mit einer Bewegung mache ich einen theoretischen Gewinn von 1mJ.
Nun haben wir ein Ergebnis, wo man darüber nachdenken könnte, es qualitativ besser zu untersuchen und zu messen. Auch an die Phase 1 möchte ich euch nochmal erinnern, dass da die Schiebearbeit kleiner sein wird, als hier angegeben.
Hello, Herr Mueller!
Warum sollte sich Magnet 2 von Magnet 3 wegbewegen, wenn die Anziehungskräfte gleichwertig zu 1<>2 sind, immerhin klebt er ja schon an ihm?
Oder ist Magnet 1 viel stärker als 2 bzw. 3?
Gruß; k.
Hallo Kudo,
du betrachtest schon die 2te Bewegung. Jede Bewegung erfolgt immer spiegelverkehrt.
Erst wird Magnet 1 verschoben, dann Magnet 3, dann Magnet 1 usw. Immer im Wechsel.
Die Simulation zeigt nur eine Bewegung. Das gleiche passiert dann auf der rechten Seite.
Wenn Du mit „einer Bewegung“ den kompletten Zyklus meinst, dann hättest Du ein perpetuum mobile. Das ist natürlich nicht möglich. Es ist klar, dass in Phase 1 die gesamte Energie rein gesteckt werden muss, die in den Phasen 2 und 3 frei wird.
Korrekt, deswegen sage ich ja, dass man die Messung qualitativ besser messen müsste, um eben zu beweisen, dass es kein perpetuum mobile ist.
Genau das ist eben nicht klar. Die aktuellen Zahlen beweisen ja das Gegenteil, wie du siehst.
Entweder ist der Energieerhaltungssatz falsch oder Zahlen, denen Du selbst nicht traust. Das ist klar genug.
Moin!
Hier, ein Zwischendurch-Snack:
https://youtube.com/shorts/9d1UDDbZj2s?si=syUpsbQB7xPy05Px
Gruss, k.
Kennt sich denn hier jemand richtig gut mit FEMM aus?
Ich würde gerne mein Beispiel simulieren, aber leider klappt das mit FEMM nicht so gut wie gedacht.
Hallo zusammen,
ich melde mich nach einer längeren Verschnaufspause zurück und freue mich, euch meine neue Idee vorzustellen und darüber zu diskutieren. Ich habe aktzeptiert, dass es keinen Unterschied der verrichteten Arbeit zwischen der Schiebe- und Haltekraft gibt. Dennoch würde ich gerne entsprechende Beweise sehen und auch darstellen, mir fehlen aber die Möglichkeiten das perfekt umzusetzen.
Magnetmotor Teil 1:
Vermutlich erinnert ihr euch noch an die Magnetbahn mit der Kugel.
Das Prinzip sollte euch bekannt sein. Natürlich ist es hierbei egal, wieviele Magnete im Stator liegen, die Energie bleibt gleich.
Um also einen Magnetmotor bauen zu können, ist die Hauptbedingung ein Ungleichgewicht im Magnetfeld zu finden bzw. zwischen der Beschleunigungsseite und der Bremsseite. Wir teilen also das Magnetfeld eines Magneten in 2 Hälften auf, ungefähr so dargestellt:
Wenn ich es nun schaffe, die Beschleunigungsseite größer bzw. stärker als die Bremsseite zu bauen, habe ich ein Ungleichgewicht. Dieses Ungleichgewicht muss nun größer sein, als der Reibungsverlust der gesamten Strecke und muss zusätzlich soviel Überschuss übrig haben, um die Bremsseite zu verlassen. Sind diese Bedingungen erfüllt, darf ich von einem Perpetuum Mobile reden.
Nun bin ich der festen Überzeugung mit meiner neuen Idee ein Ungleichgewicht geschaffen zu haben. Meine Beschleunigungsseite ist also größer als meine Bremsseite. Ob allerdings nun dieses Ungleichgewicht ausreicht, sowohl den Reibungsverlust auszugleichen und genügend Überschuss übrig zu haben, gilt es zu klären und herauszufinden.
Fortsetzung folgt…