Experiment Boot, Segel, Ventilator ?

Da die „abstützende Kraft“ des Ventilators auf das Boot
gleich der Kraft aus der Luftbeschleunigung ist (wenn keine
Verluste auftreten)
ist je nach Luftumlenkung maximal Stillstand möglich, nie
Vorwärts-
bewegung - bei der vorgegebenen Stellung des Ventilators.

Ich habe Dir bereits erklärt und vorgerechnet, warum das nicht
der Fall ist.

Hast Du. In Deinen Betrachtungen fehlt aber die „Sogkraft“ auf den
Ventilator.Du hast nur mit dem drückenden Luftstrom gearbeitet.
Schau Dir mal genau Deinen Staubsauger an und stell Dir vor, der
Luftaustritt wäre auch ein gleicher Schlauch irgendwo am Gerät.
Bewege (in der Vorstellung) beide Schlauchausgänge beliebig und
fixiere die gedachte Stellung am Gerät.
Lufteintritt und Austritt sind jeweils unbehindert.
Wenn Du an die „Sogkraft“ des Staubsaugers nicht glaubst - verschließe
hat mal die Öffnung des Saugschlauches mit Deiner Hand.Damit
kannst Du den Staubsauger durch das ganze Zimmer ziehen.
Der Staubsauger arbeitet verlustfrei und kann sich ebenso frei
auf dem Boden bewegen, in jeder Richtung.
Glaubst Du die Ansaugkraft und die austretende Druckkraft sind
unterschiedlich groß ?
Wenn ja, warum ? Das mußt Du beantworten sonst nichts.
Das Weitere überlasse ich Dir.

Vielleicht kommst Du dann dahinter.

Hallo,

Der Ventilator katapultiert die Luftteilchen in das Segel.
Würden sie dort von dem Segel aufgenommen bliebe das Schiff an Ort und Stelle.

so ist es. Ein äquivalentes Szenario wäre ein am Heck stehender Kapitän, der einen Flummi in Richtung des Segelmastes wirft.

Wirft er knapp vorbei (Flummi landet auch nicht sonstwo auf dem Boot, sondern fällt vor dem Bug ins Meer), wird das Boot rückwärts fahren, weil der Flummi beim Abwurf den Impuls –m v (m = Flummimasse, v = Flummigeschwindigkeit) auf den Kapitän und der Kapitän diese –m v auf sein Boot übertragen hat. Das Boot hat danach also dem Impuls –m v.

Trifft er den Mast und der Flummi bleibt zufällig zwischen zwei Schrauben dort stecken (v → 0, „Absorption“), dann wird das Boot nachher wieder in Ruhe sein, wenn es vorher auch in Ruhe war. Der Flummi hat beim Abwurf den Impuls –m v auf das Boot übertragen, und beim Abbremsen am Mast den Impuls m v. Ergibt Null für den gesamten Vorgang.

Trifft der Käptn den Mast und der Flummi prallt perfekt elastisch an ihm zurück (v → –v, „Reflexion“), fliegt über den Kopf des Käptns hinweg nach hinten und fällt ins Meer, dann wird sich das Boot anschließend nach vorne bewegen. Weil der Flummi beim Abwurf den Impuls –m v auf das Boot übertragen hat und bei der Reflexion am Mast den Impuls 2 m v. Macht zusammenaddiert m v.

Trifft der Käptn den Mast und der Flummi prallt perfekt elastisch an ihm ab (v → –v) und fliegt zum Käptn zurück, von dem er aufgefangen wird, dann wird das Boot anschließend in Ruhe sein, wenn es das vorher war. Weil der Flummi beim Abwurf den Impuls –m v auf das Boot übertragen hat und bei der Reflexion am Mast den Impuls 2 m v und beim Auffangen –m v. Macht zusammenaddiert Null.

Wirft der Leuchtturmwärter vom Land aus einen Flummi in Richtung Boot, dann wird das Boot den Impuls m v erhalten, wenn der Flummi am Mast steckenbleibt, und 2 m v, wenn der Flummi ideal elastisch zurückprallt und hinter dem Heck ins Meer fällt.

Ersetzt man jetzt den Käptn durch einen Ventilator sowie den Flummi durch eine Luftmasse, und hängt an den Mast noch ein Segel, dann gilt alles oben Gesagte sinngemäß. Es ist nur nicht klar, wieviel von der ankommenden Luftmasse nun durch das Segel gehen, oder von diesem „absorbiert“ werden (dazu gleichwertig ist eine Ablenkung zur Seite), oder von diesem „reflektiert“ werden, weil das von der genauen Form und Beschaffenheit des Segels abhängt. Deshalb kann sich das Boot – abhängig von den Größen der drei Anteile – nach hinten oder nach vorne bewegen, oder stehenbleiben. Aber würde ein fiktives Supersegel die Luftmasse komplett und ideal reflektieren (was man mit keinem realen Segel erreichen kann), dann würde sich das Boot nach vorne bewegen.

Womit ich Dir aber nichts Neues erzähle :wink:

Gruß
Martin

Aber
würde ein fiktives Supersegel die Luftmasse
komplett und ideal reflektieren (was man mit keinem realen
Segel erreichen kann), dann würde sich das Boot nach vorne
bewegen.

Es kann sich auch nach vorn bewegen, wenn die Luft nicht komplett und nicht ideal „reflektiert“ wird und das ist auch mit einem realen Segel zu erreichen.

Aber
würde ein fiktives Supersegel die Luftmasse
komplett und ideal reflektieren (was man mit keinem realen
Segel erreichen kann), dann würde sich das Boot nach vorne
bewegen.

Es kann sich auch nach vorn bewegen, wenn die Luft nicht
komplett und nicht ideal „reflektiert“ wird…

Hallo… na klar, aber ich hab ja auch nicht „dann und nur dann“ geschrieben. Es reicht, wenn der Anteil der umgelenkten Luft, die danach eine Impulskomponente in „Hinten“-Richtung hat, groß genug ist (oder ganz präzise: Wenn das Integral über den Ablenkwinkel aller Luftteilchen…).

…und das ist auch mit einem realen Segel zu erreichen.

Vermutlich wird ohnehin kaum was durchgehen, und es kann auch nicht alles genau rechtwinklig abgelenkt werden, sondern der Ablenkwinkel wird im Mittel etwas größer als 90° sein. OK, ich bin geneigt, Dir zu glauben :smile:

Hallo,

Ersetzt man jetzt den Käptn durch einen Ventilator sowie den
Flummi durch eine Luftmasse, und hängt an den Mast noch ein
Segel, dann gilt alles oben Gesagte sinngemäß.

nur das der Ventilator die ganzen „Flummis“ erst von hinten ansaugen
muß wodurch auf der Rückseite des Ventilators ein Unterdruck entsteht.
Gruß VIKTOR

OK, ich bin geneigt, Dir zu glauben

Und ich bin geneigt, den Professoren Vollmer und Möllmann von der Fachhochschule Brandenburg zu glauben, die in den von mir zitierten Quellen behaupten, dass das bei geeignetem Versuchsaufbau praktisch durchführbar ist.