'Fluggleiter'?

Hi!

Ich hoffe ich habe das richtie Unterforum getroffen. Ich habe absichtlich dieses gewählt, weil ich etwas über die Berechnung und den Aufbau des Models aus der folgenden Frage erfahren will.

Vor ab: Ich bin erst in der 8. Klasse im Gymnasium - also bitte nicht zu viele Fachausdrücke nehmen und bei evtl. Formeln (erwünscht :wink:!)eine kleine Erklärung dazutuen… Das mit den Energien, Arbeiten, Kräften, etc. sollte ich allerdings alles verstehen.

OK und jetzt zu meiner Frage:

Fast alle kennen ja Spiderman. Als ich den Film sah, dachte ich sofort, das man doch den Fluggleiter vom „Grünen Kobold“ auch nachbauen können müsste.

Das klingt jetzt sehr weit hergeholt. Jedoch gibt es doch auch Jetpacks, mit denen Menschen schon bis zu 40 sek. fliegen. Ich würde mich auf jeden Fall lieber auf so eine Mischung aus Snowboard und Hovercraft stellen, als mich an so einen Raketenrucksack zu schnüren.

Und jetzt zum Physikalischem.
Um wie ein Hovercraft abzuheben, muss man bei einem 100kg schweren Körper (Mensch + Board)
100kg*9,81N/kg*1m = 981J rechnen.

Also ich stelle mir das so vor, damit wir besser rechnen können:
Das Board ist so eine Art Snowboard und an jedem Ende, also an den runden Seiten sind Löcher mit Propellern. Dann bräuchte man nur noch eine Windschnittige Form konstruieren, alles berechnen, Motor draufpacken und „Flugstabilatoren“ (nennt man die so?) anbringen. ALso mit Flugstabilatoren meine ich so „Flossen“ die so den Gegenwind zerteilen, dass das „Board“ nicht umkippt. Gelengt wird, indem man sich in die richtung lehnt, in die man will.

Der obere Abschnitt ist nur so eine skizzenhafte Vorstellung von mir, damit ihr seht, wie ich das meine und damit ihr mir erklären könnt, warum das nicht geht, oder eben erklären könnt, wie das geht :wink:.

Schon mal Danke im Voraus,
matze

P.s. Ich hab auch noch ne andere Frage zu den Energien. Mein Lehrer sagte mal, dass selbst in einem absolutem Vakuum noch Restenergie vorhanden ist. Aber in einem anderem Forum hat man mir erklärt, dass Energie immer an Materie geknüpft ist. Und wenn keine Materie da ist, kann auch keine Energie mehr da sein, oder doch? Wenn ja, warum speichern wir Energie immer noch in Stoffen und schießen z.B. mit dem Auto immer noch Tonnenweise abgase in die Luft?

Hallo!

Du hast die Frage vergessen, die wir beantworten sollen…

Fast alle kennen ja Spiderman.

Hat mich nie interessiert. Daher habe ich es nie gesehen. Soviel zum Thema „fast alle“…

Und jetzt zum Physikalischem.
Um wie ein Hovercraft abzuheben, muss man bei einem 100kg
schweren Körper (Mensch + Board)
100kg*9,81N/kg*1m = 981J rechnen.

Das ist die Energie, die man benötigt, um eine Masse von 100 kg um 1 m anzuheben. Das hilft Dir aber für dieses Hovercraft-Skateboard (wie ich es mir vorstelle) nicht sehr viel weiter. Das Hovercraft behält ja seine Höhe nicht von selbst bei. (Die Energie, die Du berechnest, passt besser zu einem Kran, der einen Körper mit 100 kg Masse 1 m anhebt und dann einfach am Haken hängen lässt). Vielmehr muss das Hovercraft ständig Luft nach unten pumpen, um Auftrieb zu erhalten.

Schon mal Danke im Voraus,
matze

Ähm, wofür? Was war noch gleich Deine Frage? :wink:

P.s. Ich hab auch noch ne andere Frage zu den Energien. Mein
Lehrer sagte mal, dass selbst in einem absolutem Vakuum noch
Restenergie vorhanden ist.

Das ist falsch.

Aber in einem anderem Forum hat man
mir erklärt, dass Energie immer an Materie geknüpft ist.

Das ist ebenso falsch.

Was Dein Lehrer meinte: Im Vakuum gibt es eine so genannte Nullpunktsfluktuation. Das bedeutet, dass die Energie nicht konstant 0 ist, sondern nur um diesen Mittelwert schwankt. Unter negativer Energie kann man sich schlecht was vorstellen und unter einer Null die schwankt schon gar nicht. Allerdings geht man tatsächlich davon aus, dass im Vakuum ständig Teilchen aus dem Nichts entstehen und wieder verloren gehen. Man nennt diese Teilchen auch „virtuelle Teilchen“. Erstens besagt das die Theorie (die so genannte Quantenphysik) und zweitens ergeben sich dadurch Effekte, die man tatsächlich messen kann, obwohl diese virtuelle Teilchen viel zu schnell wieder verschwinden, als dass man sie tatsächlich beobachten könnte.

Energie ist nicht immer an Materie gebunden. Z. B. steckt Energie in einem Magnetfeld, das ziemlich materielos ist. Klar gibt es keine Magnetfelder ohne Materie, aber die Energie steckt tatsächlich im Feld und nicht (oder nicht nur) im Eisen, das magnetisiert wurde.

Wenn ja, warum speichern wir Energie immer
noch in Stoffen und schießen z.B. mit dem Auto immer noch
Tonnenweise abgase in die Luft?

Diese Frage verstehe ich nicht.

Michael

Du hast die Frage vergessen, die wir beantworten sollen…

Oo Ich dachte die Frage lässt sich im Text selbst erschließen :wink:
Frage:
Ist das Snowboard/Hovercraft- Gefährt realiesirbar und wenn ja, wie?

Das ist die Energie, die man benötigt, um eine Masse von 100
kg um 1 m anzuheben. Das hilft Dir aber für dieses
Hovercraft-Skateboard (wie ich es mir vorstelle) nicht sehr
viel weiter. Das Hovercraft behält ja seine Höhe nicht von
selbst bei. (Die Energie, die Du berechnest, passt besser zu
einem Kran, der einen Körper mit 100 kg Masse 1 m anhebt und
dann einfach am Haken hängen lässt). Vielmehr muss das
Hovercraft ständig Luft nach unten pumpen, um Auftrieb zu
erhalten.

Genau. Dafür sind ja die Propeller. Wenn das Snowboard erst mal oben ist, muss doch pro Sekunde immer wieder 981J nachgepumpt werden. Aber der Punkt ist ja der, das man die Leistung der Propeller berechnen muss dafür.
(= Zwischenfrage, also wie man so etwas berechnet)

Ähm, wofür? Was war noch gleich Deine Frage? :wink:

Für die Antworten… Wollte ein wenig nett erscheinen :wink:

Was Dein Lehrer meinte: Im Vakuum gibt es eine so genannte
Nullpunktsfluktuation. Das bedeutet, dass die Energie nicht
konstant 0 ist, sondern nur um diesen Mittelwert schwankt.
Unter negativer Energie kann man sich schlecht was vorstellen
und unter einer Null die schwankt schon gar nicht. Allerdings
geht man tatsächlich davon aus, dass im Vakuum ständig
Teilchen aus dem Nichts entstehen und wieder verloren gehen.
Man nennt diese Teilchen auch „virtuelle Teilchen“. Erstens
besagt das die Theorie (die so genannte Quantenphysik) und
zweitens ergeben sich dadurch Effekte, die man tatsächlich
messen kann, obwohl diese virtuelle Teilchen viel zu schnell
wieder verschwinden, als dass man sie tatsächlich beobachten
könnte.

Ach so hat der das gemeint… Das nächste mal dann doch besser aufpassen, obwohl ich das eigentlich auch hinterfragt habe. Wahrscheinlich hat ers falsch erklärt…

Wenn ja, warum speichern wir Energie immer
noch in Stoffen und schießen z.B. mit dem Auto immer noch
Tonnenweise abgase in die Luft?

Diese Frage verstehe ich nicht.

Damit meinte ich, dass wir ja, um unsere Autos zum laufen zu bringen, Benzin verbrennen, um an die darin gespeicherte Energie zu gelangen. Dadurch endstehen Abgase => schlecht für die Umwelt.
Wenn man Energie ohne Materie vorliegen hätte, müssten wir, um unsere Autos zum Laufen zu bekommen, kein Benzin mehr verbrennen => Keine Abgase.

Du hast die Frage vergessen, die wir beantworten sollen…

Oo Ich dachte die Frage lässt sich im Text selbst erschließen
:wink:
Frage:
Ist das Snowboard/Hovercraft- Gefährt realiesirbar und wenn
ja, wie?

Also fuer einen Hobbybastler wird das ganzschoen schwierig. Allein ein Beispiel fuer die Regelung die da drin stecken muss: Bau mir doch bitte so einen Cityscooter (heissen die Dinger so?) nach. Ich meine das Fortbewegungsmittel wo du durch nach vorne lehnen oder hinten lehnen beschleunigen kann oder bremsen (ohne dabei umzufallen). Da musst du deinen Regler nur in eine Dimension ausrichten (vorne und hinten). Bei deinem Vorhaben muesstest du deinen Regler sehr stabil in drei Dimensionen ausrichten.

Was Dein Lehrer meinte: Im Vakuum gibt es eine so genannte
Nullpunktsfluktuation. Das bedeutet, dass die Energie nicht
konstant 0 ist, sondern nur um diesen Mittelwert schwankt.
Unter negativer Energie kann man sich schlecht was vorstellen
und unter einer Null die schwankt schon gar nicht. Allerdings
geht man tatsächlich davon aus, dass im Vakuum ständig
Teilchen aus dem Nichts entstehen und wieder verloren gehen.
Man nennt diese Teilchen auch „virtuelle Teilchen“. Erstens
besagt das die Theorie (die so genannte Quantenphysik) und
zweitens ergeben sich dadurch Effekte, die man tatsächlich
messen kann, obwohl diese virtuelle Teilchen viel zu schnell
wieder verschwinden, als dass man sie tatsächlich beobachten
könnte.

Ach so hat der das gemeint… Das nächste mal dann doch besser
aufpassen, obwohl ich das eigentlich auch hinterfragt habe.
Wahrscheinlich hat ers falsch erklärt…

Ich denke die einfachste (und anschaulichste) art von Energie im Vakuum ist Licht. Zwischen der Sonne und und der Erde ist ja genug All (ich weiss, es ist nicht nur Vakuum. Kommt aber ziemlich nahe hin) und trotzdem haben wir Tag und Nacht also Hell und Dunkel. Das liegt daran dass sich solche Energien als Wellen ausbreiten (hast du vielleicht schon gehoert). Das selbe geschieht auch mit magnetischer oder elektrostatischer Energie (wie mein Vorredner schon gesagt hat), sonst haetten wir nie Bilder von der Mondlandung oder die Aufnahmen von Sonden die grad irgendwelche Planeten erkunden. Ich erinnere mich aber, dass ich in der 8. Klasse (da ging es gerade um Waermeausbreitung und wie die Sonne es auf der Erde warm machen kann ohne dass es einen Teilchenfluss gibt) auch Probleme hatte das zu verstehen. Du bist also nicht allein :wink:

Damit meinte ich, dass wir ja, um unsere Autos zum laufen zu
bringen, Benzin verbrennen, um an die darin gespeicherte
Energie zu gelangen. Dadurch endstehen Abgase => schlecht
für die Umwelt.
Wenn man Energie ohne Materie vorliegen hätte, müssten wir, um
unsere Autos zum Laufen zu bekommen, kein Benzin mehr
verbrennen => Keine Abgase.

Das Problem mit dieser Energie im Vakuum ist, dass sie dort nicht wirklich gespeichert werden kann. Machen wir doch mal die Beispiele kurz durch.
Licht: Du hast die Sonne als „Sender“, doch was wuerde passieren, wenn die Sonne auf einmal weg waere? Die „Energie im Vakuum“ ist auch weg.
Magnetisch: Stell dir doch diesen schoenen Versuch mit der Glaskuppel vor, die evakuuiert wird. Solange du einen Magneten daneben haellst, wirst du in der Glaskuppel (also im Vakuum) auch ein magnetisches Feld messen koennen, oder ein anderer Magnet wuerde sich danach ausrichten. Nimmst du den den aeusseren Magneten weg, richtet sich der innere Magnet nach nix mehr aus (vorrausgestzt wir lassen das Magnetfeld der Erde weg).
Elektrostatisch: Wenn du mit der ISS oder Apollo 13 kommunizieren willst, dann musst du dich hier ans Funkgeraet setzen und aufs Knoepfchen druecken (wir tun jetzt einfach mal so, als wuerden wir mit dem Knopf die ganze Anlage ein und aus schalten). Wenn du nicht auf den Knopf drueckst, wirst du da oben auch niemanden erreichen koennen.

Um jetzt wieder auf das Auto zurueck zu kommen…
Wir benutzen im Moment fossile Brennstoffe, da diese ein guter Energiespeicher sind. Du musst ja bedenken, dass du mit dem Auto immer fahren willst und nicht nur wenn grad die Sonne scheint (obwohl es ja inzwischen auch solche Autos gibt).
Um es kurz zu halten: Du kannst im Vakuum (leider) keine Energie speichern, brauchst aber einen Speicher um dein Auto betreiben zu koennen (in paar Jahren, wenn die Menschheit die Antimaterie „entdeckt“ hat, schaut das ganze dann wieder anders aus. Aber so lange muessen wir auf die umweltschaedigende Methoden zurueck greifen).

Zu dem Hovercraft wollte ich noch sagen, dass du an dein Kissen denken musst. Das Hoverkraft heisst ja im deutschen auch Luftkissenboot, weil es eben auf einem Luftkissen sitzt. Von oben wird Luft in das Kissen geblasen, wobei das ganze so geformt ist, dass die Luft erstmal nicht raus kann. Irgendwann ist in dem Kissen so viel Druck, dass schliesslich der ganze Aufbau hochgehoben wird (wenn du auf so einem Gymnastikball sitzt ist unter dir ja auch Luft). Das Kissen beim Hovercraft ist allerdings an der Unterseite offen, d.h. wenn der Druck nur hoch genug ist, wird unten die Luft rausgeblasen. Das wiederrum bedeutet dass du mit einem Hovercraft nicht unendlich weit hoch fliegen kannst, sondern nur so weit dass die Luft die du in das Kissen blaesst an der anderen Seite auch wieder raus kann (was eigentlich nur einen kleinen Spalt erfordert). Wenn du jetzt aber mit deinem Flug-Snowboard wie Spidermans Rivale richtig hoch fliegen willst, dann hast du mit einem Luftkissen schlechte Karten, da du nur kurz ueber dem Boden fliegen wirst.

Ich denke du hast bei deinen Ueberlegungen eher an so ein Prinzip gedacht wie bei einem Hubschrauber gedacht, richtig? Das Problem dabei ist, dass der Motor der genug Kraft erzeugt um dich hoch zu heben wahrscheinlich schon richtig schwer sein wird und den musst du ja auch zusaetzlich hochheben… Also das alles ist nicht so einfach wie du siehst.
Ich denke das Militaer waeren froh wenn sie sowas in die Finger bekommen wurden und ich denke da haben sich schon ein paar kluge Koepfe mal mit beschaefftigt.

Ich will dir auf keinen Fall deinen Forscherdrang zerstoeren! Ich find des klasse dass du dir da Gedanken machst und evtl findest ja ne ganz andere Methode und wirst damit beruehmt :wink: Die Menschheit war schon vor vielen Schwierigkeiten gestanden und bis heute haben wir viele davon gemeistert (Dazu gibt es eine lustige Doktorarbeit oder was aehnliches vom Anfang des 20. Jahrhunderts/Ende des 19. Jahrhunderts die besagte dass Zuege nicht schneller fahren koennen als… keine Ahnung, ich muss jetzt luegen… 30km/h).

Weiter so! An Herrausforderungen waechst man…

Also fuer einen Hobbybastler wird das ganzschoen schwierig.
Allein ein Beispiel fuer die Regelung die da drin stecken
muss: Bau mir doch bitte so einen Cityscooter (heissen die
Dinger so?) nach. Ich meine das Fortbewegungsmittel wo du
durch nach vorne lehnen oder hinten lehnen beschleunigen kann
oder bremsen (ohne dabei umzufallen). Da musst du deinen
Regler nur in eine Dimension ausrichten (vorne und hinten).
Bei deinem Vorhaben muesstest du deinen Regler sehr stabil in
drei Dimensionen ausrichten.

Ja für diese Nicht-Umkippen-Steuerung gibts aber ja auch verschiedene Lösungen. Hier mal n paar Links:

http://de.wikipedia.org/wiki/Kreiselinstrument

http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=6791

http://www.mikrocontroller.net/topic/36305

Aber da müsste man sich wirklich was gutes einfallen lassen :wink:

Zu dem Hovercraft wollte ich noch sagen, dass du an dein
Kissen denken musst. Das Hoverkraft heisst ja im deutschen
auch Luftkissenboot, weil es eben auf einem Luftkissen sitzt.
Von oben wird Luft in das Kissen geblasen, wobei das ganze so
geformt ist, dass die Luft erstmal nicht raus kann. Irgendwann
ist in dem Kissen so viel Druck, dass schliesslich der ganze
Aufbau hochgehoben wird (wenn du auf so einem Gymnastikball
sitzt ist unter dir ja auch Luft). Das Kissen beim Hovercraft
ist allerdings an der Unterseite offen, d.h. wenn der Druck
nur hoch genug ist, wird unten die Luft rausgeblasen. Das
wiederrum bedeutet dass du mit einem Hovercraft nicht
unendlich weit hoch fliegen kannst, sondern nur so weit dass
die Luft die du in das Kissen blaesst an der anderen Seite
auch wieder raus kann (was eigentlich nur einen kleinen Spalt
erfordert).

Genau. Dann müsste man ja eigentlich nur noch den Druck ausrechnen, den das Fahrzeug benötigt, um „abzuheben“ und demnach die Propellergröße und die Leistung aufeinander abstimmen.

Ich denke du hast bei deinen Ueberlegungen eher an so ein
Prinzip gedacht wie bei einem Hubschrauber gedacht, richtig?

Im Grunde schon^^

Weiter so! An Herrausforderungen waechst man…

Werd ich machen… :wink:

Matze

Das wesentliche Problem habt ihr glaub ich noch nicht erkannt.

Im Prinizp ist das Gerät keine große Sache, wie schon beschrieben etwa ein Zwischending aus Helicopter und Hovercraft.

Das Problem ist - wie bei allen Fluggeräten - die Energieversorgung. Die muss sich ja schließlich an Bord befinden. Mit kleinen, kräftigen Motoren dürfte sich solch ein Gerät relativ einfach realisieren lassen (Steuerung und Abstimmung lass ich jetzt mal außen vor, das ist „nur“ Ingenieurshandwerk), aber der Brennstoff, den man in diesem begrenzten Raum unterbringt, dürfte nur für wenige Sekunden Flug reichen. Und man kann den Platz dafür auch nicht unbegrenzt erweitern, weil das natürlich gleichzeitig Masse ist, die ebenfalls (energieaufwendig) in der Luft gehalten werden muss.

Relaistisch wird es solche Fluggeräte erst geben, wenn es eine Art der drahtlosen Energieversogung gibt (oder bedeutend effizientere Arten der Energiegewinnung, kalte Kernfusion oder sowas in der Art . . .)

Hallo Matze,
deine Idee erinnert mich an das hier: http://www.mikrokopter.de/
Vier Propeller, in den Ecken eines Quadrates, die so angesteuert werden, dass das ganze fluggerät gerade schweben bleiben kann (lässt sich deshalb viel einfacher steuern als ein (modell)hubschrauber.). Die Nutzlast beträgt vielleicht maximal um 1 kg, aber man könnte alles etwas größer bauen… siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Quadrokopter
Also, son Fluggleiter müsste dann schon hauptsächlich aus Motor und Propellern bestehen, und ob er sich dann wirklich „Fluggleitermäßig“, wie du dir das vorgestellt hast, bewegt, weiß ich auch nicht (-;
Liebe Grüße!
Amoeba

Das Problem ist - wie bei allen Fluggeräten - die
Energieversorgung. Die muss sich ja schließlich an Bord
befinden. Mit kleinen, kräftigen Motoren dürfte sich solch ein
Gerät relativ einfach realisieren lassen (Steuerung und
Abstimmung lass ich jetzt mal außen vor, das ist „nur“
Ingenieurshandwerk), aber der Brennstoff, den man in diesem
begrenzten Raum unterbringt, dürfte nur für wenige Sekunden
Flug reichen. Und man kann den Platz dafür auch nicht
unbegrenzt erweitern, weil das natürlich gleichzeitig Masse
ist, die ebenfalls (energieaufwendig) in der Luft gehalten
werden muss.

Und das ganze könnte man nicht auch mit Strom zum laufen bekommen?
Mit was werden denn „normale“ Hovercrafts betrieben?

Das hört sich richtig cool an!!! Muss mal ein bischen auf der Seite stöbern :wink:

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