Das Kugelfahrzeug

Joel_Ameloot · 7. November 2019 um 01:32

Für mein Kunst-Projekt „Inventionen“ bin ich auf die idee
gestoßen ein Fortbewegungsmittel per 3-d Programm zu modelieren welches sich nicht auf Rädern fotbewegt sondern sozusagen in einem Rad.
Ich habe diese Idee jedoch zur Sicherheit des Fahrers zu einer Kugel weitergedacht.
Ich kann dieses Projekt jedoch nicht starten solange ich nicht weiß ob und (wie) es möglich wäre, dass eine äußere Kugel(Ball)
eine innere ebenfalls hole Kugel in der der Insasse fährt antreiben kann. Ich dachte dabei an die Nutzung von Magneten, so dass die äußere Kugel auf der inneren schwäbt und durch eine Art Motor angetrieben wird. Also wie ihr wohl merkt habe ich von Physik oder ähnliches keine Ahnung. Ich dachte daran an ein prinzip wie mit der Schwebebahn.
Ist dann eine Lenkung möglich?

Fallen euch andere Lösungen ein, wie das funktionieren könnte?

Also ich muss bei der Präsentation dieses Projekts keine Wissenschaftlichen Erklärungen liefern - es muss nur einigermaßen logisch sein.
Würde mich über hilfe wirklich sehr freuen! ( Bin am verzweifeln weil mir nichts anderes einfällt zum Thema)

Joel Ameloot

helge_a8d83d · 7. November 2019 um 01:34

Hi,

stell dir eine einfache grosse Hohlkugel vor, die auf dem Boden steht und in der innen ein Auto steht.
Das Auto kann fahren und lenken, es „nimmt die Kugel mit“.
So, der Antrieb steht also.
Bezüglich einer 2. Innenkugel hab ich keine halbwegs realistische Idee. Insbesondere mit Magnetismus wird es nicht klappen, da sich die Feldlinien einer kugelförmigen Geometrie aufheben.
Aber warum die Insassen nicht einfach ins Auto setzen?
Wenn dir die eine Kugel nicht reicht, dann leg eine 2. etwas kleinere Kugel in die erste hinein, und stell das Auto in die 2. Kugel.

Hilft’s?
Gruss,

Niels_0b4136 · 7. November 2019 um 01:34

Hallo,

da es sich um das thema „inventionen“ handelt, sollte man noch erwähnen, dass es sowas schon gibt. zB. Fahrräder, die in einem großen Reifen fahren oder aufblasbare Kunststoffkugeln mit Einstieg in denen man herumrollen kann (vorzugsweise den Hang hinunter).

Gruss, Niels

Peter_TOO · 7. November 2019 um 01:34

Hallo Ameloot,

Allerdings haben solche Fahrzeuge zwei grosse Nachteile:

Bremsen
Beim Bremsen rollt die Kugel weiter bis der Schwerpunkt so hoch liegt, dass die SChwerkraft gleich gross ist wie die wirkende Kraft. Danach pendelt die Kugel zurück. Ab einer gewissen Geschwindikgeit überschlägt sich das Ganze.
Du kannst mal ein paar Versuche mit einer Konservendose in welche du am Rand ein Gewicht montierst machen.
Kurven
Der Kurvenradius nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit sehr stark zu.

MfG Peter(TOO)

Joel_Ameloot · 7. November 2019 um 01:35

Das es was ähnliches schon gibt dachte ich mir schon, obwohl ich
noch nichts von gehört habe.
Mir geht es jedoch darum das ganze als Verkehrssicherer PKW nutzen zu können.
So will ich es zumindest in der Schule präsentieren.
Allerdings ergeben sich dann einige Probleme. Die Sicht: Die Kugel müsste Durchsichtig sein. Problem: Welches Material ist Durchsichtig und gibt sicheren Halt auf der Straße (bei nässe vorallem).

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Peter_TOO · 7. November 2019 um 01:35

Hallo Joel,

Mir geht es jedoch darum das ganze als Verkehrssicherer PKW
nutzen zu können.
So will ich es zumindest in der Schule präsentieren.
Allerdings ergeben sich dann einige Probleme. Die Sicht: Die
Kugel müsste Durchsichtig sein. Problem: Welches Material ist
Durchsichtig und gibt sicheren Halt auf der Straße (bei nässe
vorallem).

Du machst da einen Denkfehler:
Die Kraftübertragung hat nichts mit einem normalen Fahrzeut gemein. Frag mal im Physikbrett nach.

MfG Peter(TOO)

Joel_Ameloot · 7. November 2019 um 01:37

Auf welchen Gedanken spichtst du an. Kannst du mir das bitte nochmal
genauer erklären (Das mit der Kraftübertragung und dem Fahrzeug).

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

GMarco · 7. November 2019 um 01:38

Insbesondere mit Magnetismus wird es nicht

klappen, da sich die Feldlinien einer kugelförmigen Geometrie
aufheben.

Das stimmt nicht ganz
Man könnte die Außenkugel aus Kupfer machen,
und dann mit Hilfe von Wirbelströmen schweben.

Das mit dem Rausgucken wird dann allerdings
schwierig …

Pressluftzwischenschicht wäre vielleicht noch
eine Möglichkeit. In irgend so nem chacky-Chang (wie
schreibt man den denn genau?) „Operation Kondor“
ist sowas ganz am Anfang eingesetzt, um möglichst
schnell einen Berg runterzupurzeln.

Gruss, Marco

P.S. da fällt mir grad was ein:
Wenn es nicht eine Fahrende Kugel
sein muss, sonder es auch ein fahrendes
Ei tut:
http://www.bmw-c1.de

Peter_TOO · 7. November 2019 um 01:39

Hallo Joel,

Auf welchen Gedanken spichtst du an. Kannst du mir das bitte
nochmal
genauer erklären (Das mit der Kraftübertragung und dem
Fahrzeug).

Es ist schwierig die auf die schnelle die dir offensichtlich fehlende Physik beizubringen, erst recht ohne Zeichnen zu können:

Hast du mal eine Hamster im Laufrad beobachtet ???
Das gleiche Problem wie der Hamster hast du auch mit deinem Antrieb.

MfG Peter(TOO)

Christian_Hermann_Franke · 7. November 2019 um 02:03

Hi Joel,
gute Idee, finde ich. Nur das Schweben würde ich erst mal hintenansetzen, da es Zusatzprobleme bringt. Also mit Ringen geht es. Da gibt es ein derartiges Fahrrad, das in einem Ring fährt. Das muß prinzipiell in der Kugel ebenso funktionieren. Nur entsteht ein weiterer Freiheitsgrad, den Du bei Deinen Versuchen, Probieren geht über Studieren, mit kugeligen Ringen testen mußt. Kreiselkräfte sind längst nicht zu Ende geforscht und meines Erachtens ein oder der Schlüssel zur Raumfahrt. Die Vollkugel ist dann das Endstadium. Viel Spaß!
Chris

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

deconstruct_efa77f · 7. November 2019 um 02:17

Mir geht es jedoch darum das ganze als Verkehrssicherer PKW
nutzen zu können.
So will ich es zumindest in der Schule präsentieren.
Allerdings ergeben sich dann einige Probleme. Die Sicht: Die
Kugel müsste Durchsichtig sein. Problem: Welches Material ist
Durchsichtig und gibt sicheren Halt auf der Straße (bei nässe
vorallem).

Da gibts noch weitere Probleme oder zumindest Dinge, die du bedenken solltest.

Z.b. das Bremsen:
Wenn du eine Kugel hast, dann liegt das ganze nur mit einer ganz kleinen Fläche auf der Strasse auf, d.h. die Fläche die zur Reibung und Abbremsung nützlich ist, ist sehr klein. Das Problem kannst du auch bei einem Vergleich Rennrad/Mountainbike sehen. Da das Rennrad eine sehr kleine Lauffläche hat, ist der Bremsweg länger, als es eine größere Fläche hat, wie z.B. der Mountainbike-Reifen.
Du könntest natürlich eine nachgebende Oberfläche der Kugel verwenden (so wie beim Autoreifen), so dass die Auflagefläche abgeplattet ist.

oder die Trägheit:
Wenn du stark bremst, also z.B. die äußere Kugel die ja Erdbodenkontakt hat, stoppst, dann wird die Kugel trotzdem versuchen weiterzurollen. Du müsstest also ein gutes System haben, dass solche Sachen ausgleicht, sonst wirst du sehr lange Bremswege haben.
Das gleiche Problem erwartet dich beim Fahren einer Kurve. Die Kugel ist aufgrund der Trägheit bestrebt, gerade aus zu rollen. Du musst also beim lenken immer eine Teil des Antriebs darauf verwenden, um dagegen anzukämpfen. Beim Auto übernimmt das für dich die Reibung der Autoreifen.

Auf jeden Fall wird das Fahren mit sowas IMO zu einer sehr wackeligen Angelegenheit und ich behaupte mal, dass schnelle Richtungs- oder Geschwindigkeitsveränderungen nicht so einfach kontrollierbar sind, wie bei einem Auto.

Es gibt ja z.B. so Kugeln, wo man sich reinstellen kann, und dann im inneren der Kugel (ähnlich wie ein Hamster im Laufrad) die Kugel bewegt. Ich weiss zwar nicht, wos sowas gibt, aber wenn du die Möglichkeit hast, sowas auszuprobieren, dann wirst du sicher sehr schnell feststellen, wo die Probleme beim Lenken/Bremsen liegen.

Auf jeden Fall ein interessantes Projekt

mfg
deconstruct