Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Für alles, was mit Segeln zu tun hat!
A.T.
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Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 11.05.2010, 15:04

Auf Discovery Channel lief ein Bericht, über ein windgetriebenes Fahrzeug, welches genau vor dem (wahren) Wind, schneller als der Wind fahren kann:

http://www.youtube.com/watch?v=DPvGTjmn9y0

DonMarco
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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon DonMarco » 11.05.2010, 16:07

Die Theorie klingt ja ganz gut...
aber ich hätte nicht gedacht, dass es wirklich funktioniert...
Da ist ja sowas wie ein "Energie Erhaltungsgesetz" in den Grundfesten festgeschrieben...
Aber es macht Sinn...

Also:
Wie können wir das fürs Segeln gebrauchen?! =D

A.T.
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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 13.05.2010, 11:29

DonMarco hat geschrieben:Da ist ja sowas wie ein "Energie Erhaltungsgesetz" in den Grundfesten festgeschrieben...

Ja, aber ein "Geschwindigkeit Erhaltungsgesetz" gibt es nicht...

DonMarco
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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon DonMarco » 13.05.2010, 12:48

A.T. hat geschrieben:
DonMarco hat geschrieben:Da ist ja sowas wie ein "Energie Erhaltungsgesetz" in den Grundfesten festgeschrieben...

Ja, aber ein "Geschwindigkeit Erhaltungsgesetz" gibt es nicht...
Wäre interessant, gäbs das! Eigentlich traurig!
Was ich aber eigentlich damit meinte war, dass die Windenergie ja in ihre maximale Kraft umgesetzt wird, wenn das Auto Windgeschwindigkeit erreicht, da dann keine Windenergie (kein Wind mehr übrig ist).
Der Trick ist dann ja, dass in dem Moment das Auto vom Propeller angetrieben wird und wieder Fahrtwind erzeugt... und der zieht das Auto dann vorwärts.

Quasi als würde ein Hybrid Auto einmal anfahren mit Benzin und dann würde das Rollen der Räder die Batterie wieder soweit aufladen, dass es die gleiche Strecke bewältigen kann, die grad zum Aufladen gebraucht wurde.
Die Idee ist Jahrhunderte alt. Das Grundprinzip eines Perpetuum Mobile. Nur die Umsetzung was bisher unmöglich... WEGEN dem Energieerhaltungsgesetzt!

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon A.T. » 13.05.2010, 14:12

DonMarco hat geschrieben:
A.T. hat geschrieben:
DonMarco hat geschrieben:Da ist ja sowas wie ein "Energie Erhaltungsgesetz" in den Grundfesten festgeschrieben...

Ja, aber ein "Geschwindigkeit Erhaltungsgesetz" gibt es nicht...

Was ich aber eigentlich damit meinte war, dass die Windenergie ja in ihre maximale Kraft umgesetzt wird, wenn das Auto Windgeschwindigkeit erreicht, da dann keine Windenergie (kein Wind mehr übrig ist).

Falsch. Der wahre Wind ist immer noch da: Luft und Boden haben eine Geschwindigkeits-Differenz. Wenn du diese Differenz reduzieren kannst, hast du Windenergie gewonnen, die du zu Antrieb nutzen kannst. Das ist unabhängig von deiner Geschwindigkeit.

DonMarco hat geschrieben:Quasi als würde ein Hybrid Auto einmal anfahren mit Benzin und dann würde das Rollen der Räder die Batterie wieder soweit aufladen, dass es die gleiche Strecke bewältigen kann, die grad zum Aufladen gebraucht wurde.

Der Propeller muss aber nicht die gleiche Strecke durch die Luft bewältigen, wie sie die Räder über dem Boden abfahren, wegen der Geschwindigkeits-Differenz zwischen Luft und Boden.

DonMarco hat geschrieben:Die Idee ist Jahrhunderte alt. Das Grundprinzip eines Perpetuum Mobile. Nur die Umsetzung was bisher unmöglich... WEGEN dem Energieerhaltungsgesetzt!

Die Idee ist seit Jahrhunderten in Benutzung als Getriebe verschiedener Art, und hat nichts mit Perpetuum Mobile zu tun:
http://www.youtube.com/watch?v=k-trDF8Yldc

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umpire
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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 29.07.2010, 10:08

Heiliges Kanonenrohr, was raucht ihr denn?

Ich glaube ja es wäre besser gewesen doch nicht alte Themen noch anzukucken, in denen Einstein und Newton den Stein der Weisen finden.
Mal ne Frage: Wenn ihr mit eurer SprintaSport-Solar-Edition, von Lichtstrahlen direkt von hinten angetrieben Lichtgeschwindigkeit erreicht (falls), könnt ihr dann noch eins drauflegen und am Leefass sein bevor Ihr da seid??



Falsch. Der wahre Wind ist immer noch da: Luft und Boden haben eine Geschwindigkeits-Differenz. Wenn du diese Differenz reduzieren kannst, hast du Windenergie gewonnen, die du zu Antrieb nutzen kannst. Das ist unabhängig von deiner Geschwindigkeit.

WOW.
Und ich hab immer gedacht dass wenn man vor dem Wind pubst,dauert es ne Weile bis es aufhört zu stinken.Kann ich ja nächstes Mal doch losbollern.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon jahseil » 29.07.2010, 14:19

Umpire, soviel ungebildete Ignoranz in einem Post?!
Wenn Du zu dem Thema nichts beizutragen hast, dann lass es doch einfach!

Beinahe jede bahnbrechende Erfindung wurde am Anfang als Schwachsinn abgetan. Dank der Spinner, die an sie geglaubt haben gibt es heute PCs, Autos, usw..

Ein Perpeteum mobile wird es wohl auf Grund von Reibung usw. nie geben, eine möglichst weite Annäherung wird aber auf jeden Fall bei der Lösung des Energieproblems hilfreich sein.

Geht in eine ähnliche Richtung und ist vielleicht für Wassersportler interessanter. Bin mal gespannt ob sich das durchsetzt: http://www.lloydwerft.com/meldung/items ... orter.html
Meiner Erinnerung nach ein altes Konzept, dass sich jetzt auf Grund von Treibstoffkosten, Image wieder lohnen könnte.

Peace;)

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 29.07.2010, 15:38

...noch so einer.

vielleicht hast Du ja recht. Ich war einfach so ignorant zu glauben das Newtons Axiome auch auf diesem Planeten Gültigkeit besitzen. Wie komm ich auch drauf.
Wie naiv muss mann sein um das Vorwärtskommen von Segelbooten oder dass in-der-Luft-Bleiben von Flugzeugen mit so Abstrusitäten wie Newton und Bernoulli zu erklären? Wo doch zweifelsfrei eine kosmische Energie dafür verantworlich ist, die mal mehr und mal weniger gut funzt, je nachdem wie lange es her ist dass man das Bongwasser gewechselt hat.
Hat mich der Physik-Prof damals doch verscheissert .

Aber so ganz kapiert hab ichs trotzdem noch nicht: Wenn ich mit so nem Propellerteil mit Windgeschwidigkeit 180 Grad downwind segeln tu, und ich rauch grad ne fette Tüte, wohin fällt dann die Asche?
a)auf mein nigelnagelneues Batikölzeug
b)auf das Che-Guevara-Shirt vom Vorschiffmann
c)wegen des Fahrtwinds der jetzt plötzlich von vorn kommt, fangen die Rastas vom Obersteuerchillmaster zu brennen an.oder
d)aufgrund der Geschwindigkeits-Differenz von Luft und Boden kommt das neue Bimini zum Einsatz dass uns auf WARP 3 beschleunigt.

interessiert mich ehrlich.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon ZweiLeute » 30.07.2010, 06:49

Moin allerseits,

Umpire in diesem Fall sprichst Du mir als Gläubigen der Schulmedizin und Strömungsmechanikgeplagten aus der Seele.

Sollten die Bernoulli-Brüder, Reynolds, Prandtl-Meyer und wie Sie alle heißen im Trüben gefischt haben?!

Reingehauen!

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon twentyplus » 30.07.2010, 10:06

Hey Ihr Skeptiker,

wenn man schneller als der Wind halbwinds an Land (insbesondere!) oder auf dem Wasser fahren kann, kann man's auch downwind, wenn man da einen Trick findet, die Geschichte mit dem scheinbaren Wind umzusetzen, die uns bei Windwinkeln < 180 Grad hilft. Und das scheint mit dem diesem lustigen Prop-Auto zu funktionieren. Und da braucht man Newton, Berndingsbums etc. auch nicht weiter zu quälen, denn die Energie ist der Wind und der pustet auch wenn er von hinten kömmt.

20+

PS: Umpire, bitte vorher Quarantäne Flagge ziehen, wenn ich mal vorwinds vor Dir segeln sollte...

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 30.07.2010, 11:31

Ui, das Thema scheint doch brisanter zu sein als gedacht.

Zwei Boote- eins halbwind eins "dead run"
Halbwind:
Wahrer Wind aus 90° 6kn +
Fahrtwind aus 0° 6kn(geht wegen Bernoulli)
=Scheinbarer Wind aus 45° mit ca. 8,5 kn
((6kn+6kn)*1/Wurzel(2))

Propellerteil downwind:
Wahrer Wind aus 180° 60kn+
Fahrtwind aus 0° 60kn (geht eigentlich schon nicht)
=Scheinbarer Wind aus ??? mit galaktischen 0,0000000 kn. und dann?

Newton 1 (Quelle http://www.wikipedia.de)
„Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“


Und wenn du mir jetzt glaubhaft sagen kannst was das für Kräfte (die Reibung kann ruhig vernachlässigt werden) sein sollen, schick ich Dir meine liebste, vorwinderprobte Helgeland-Thermohose.

Gruss

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon twentyplus » 30.07.2010, 12:01

Das Geheimnis ist - glaub ich - der Prop und seine Übersetzung. Denn der macht eigentlich das, was wir Sejlers mit dem Kreuzen vor dem Wind auch tun. Also der Prop produziert scheinbaren Wind, indem er sich - zunächst mal angetrieben durch die Räder - anfängt zu drehen, und zwar entgegen der Richtung, in die er sich drehen würde, wenn der wahre Wind die Räder antreiben sollte. Da das ganze Gefährt aber dem wahren Wind von hinten Widerstand bietet und deshalb vom wahren Wind geschoben wird, addieren sich so das scheinbare Geschehen am Prop (abzüglich dem ganzen Reibungswiderstand den das Gefährt auf dem Boden hat und dem mechanischen Verlust im Antrieb und natürlich dem Widerstand des Prop) und der Antrieb durch den schiebenden Wind. Offensichtlich lässt sich mit dem prop aber ein so schöner Wirkungsgrad erzielen, dass die Summe aus diesen Kräften mehr auf die Straße bringt, als das, was die wahre Windgeschwindigkeit beim reinen Schieben bewirken kann. Mithin das gleiche kleine Wunder wie beim Segeln oder Propellern mit einem Winkel zum Wind (den der Prop durch seine Steigung ja auch tatsächlich erzeugt). Man sieht, die Luft hat eben nicht nur die Kraft, die sie schieben kann, sondern es kommt mehr dabei raus, wenn sie an etwas vorbeiströmt.

Wenn man das Youtube Video von dem Gefährt anguckt, gibts da auch ein Video, wo sie ein Modell auf einen Laufband Trainer stellen, auch da das kleine Wunder, dass das Propellerauto, wenn man es am Anfang festhält und sich dadurch die Räder drehen, bei stehender Luft auf dem Laufband vorwärts saust. Hier ist der ursprüngliche Energieimpuls nicht der Wind, sondern das sich drehende Laufband und das Festhalten. Offenbar ist der scheinbare Wind am Propeller so stark und die Umsetzung auf die Achse so effizient, dass das Ding dann schneller fahren kann als das Laufband sich dreht.

Wenn das Umpirchen jetzt überzeugt sein sollte, möge er trotzdem seine Windhose behalten. Mir reicht der Gestank meiner eigenen Beinkleider.

Hauptsache es weht mit 20+

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 30.07.2010, 12:59

Das Umpirchen is nich überzeugt.
Die Karre fährt vorwärts weil der Scheinbare Wind das Propellerchen antreibt. Wenn kein Scheinbarer wind mehr da ist, was in o.g. Zustand zweifelsohne der Fall ist, wer oder was treibt dann den Propeller an?
Was passiert mit deinem Spi bei 20kn wenn du mit 20+ die Welle runtersurfst?

Und was auf dem Laufband passiert kan ich dir och erklären tun: Die Mechanik in dem Modell wir anfangs durch festhalten auf dem Laufband beschleunigt,(im Prinzip das gleiche wie wenn du den Laufband-Motor direkt an den Prop anschliesst), bis der genügend Vortrieb leistet um schneller zu sein als das Band.
Dann lässt du los und : Oh Wunder ,der Drehimpulserhaltungssatz ---die kinetische Energie der drehenden Teile---(wieder Newton) sorgt dafür dass der Prop sich erstmal weiter dreht und das Teil kurz vorwärts fährt, dabei die kinetische Energie durch Reibungsverluste abnimmt, wodurch es immer langsamer wird und irgenwann hinten runter plumpst wie ein Narkoleptiker im Fitnessstudio.[1]
Sonst müsste man das Ding ja am Anfang gar nicht festhalten.

Und noch was zum Prop: Wenn das Teil durch Wind von achtern angetrieben wird, überträgt der Prop die kinetische Energie der Luft als auf die Räder und dreht sich dazu beispielsweise rechtsrum.
In welche Richtung muss er sich dann drehen wenn nicht der Propeller vom Wind angetrieben wird, sondern der Propeller (durch Luft nach hinten schaufeln) selber Vortrieb leisten soll?[2]



[1]vgl hierzu Tipler P./Mosca G., Physics for Scientists and Engineers,6.Aufl., Spektrum Berlin, 2009
[2]G. K. Batchelor: An introduction to fluid mechanics, Cambridge university press

Und du hast ne weise Entscheidung getroffen meine Helgoland-Leggins abzulehenen. Glaub mir.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon ZweiLeute » 30.07.2010, 13:18

Also Ihr Lieben,

nun will ich auch nochmal:

Übersetzung:

Die Energie ist bei einer reibungsfreien Übersetzung stets gleich...Kraft x Weg und so dimensionsgleich Nm bzw. Joule...Beispiel Taille...

Energieerhaltung im geschlossenen System:

In keinem in sich geschlossenen System kann sich die Summe der im System befindlichen Energien erhöhen, hier: Druckenergie "=" kinetische Energie + Wärmeenergie (durch Widerstände)

Würde dieses nicht so sein wären Polardiagramme von Anklam-Otto und entsprechende Widerstanskräfte (hier geht die Geschwindigkeit quadratisch ein) etc. pp Unsinn und mein Strömungsmechanik-Prof könnte den Hut nehmen.
vektoralgebriscn hat dieses ja auch schon Umpire dargelegt (sin pi = 0)

Kurz und gut: wo nichts hingeht kann nichts herkommen und fundamentale Naturgesetzte wären hinfälläg...hätte da nicht schon jeder son Ding?
Das fährt doch nur Dank seines 3-Poligen Wassermotors...

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon twentyplus » 30.07.2010, 14:39

Ich gebe noch nicht auf: Umpire Helgoland Hosen-Experte, der Prop dreht sich von Anfang an sorum, dass er potentiell Luft nach hinten schaufelt bzw. von Wind von vorne angetrieben wird. Das Vehikel fährt vorwärts, weil es insgesamt dem Wind Widerstand bietet, nicht weil der Wind von hinten den Prop antreibt und damit die Räder. Weil aber die Räder sich dann drehen, fängt derPropeller dann auch an zu rotieren. Da der sich dann schnell dreht, fängt er an, an seinen Blättern scheinbaren Wind zu produzieren, der nach hinten beschleunigt wird durch den Prop. Überschreitet das Gefährt die Geschwindigkeit des wahren Windes hört der naturgemäß auf zu schieben und damit lässt auch der Schub durch den Prop nach, dafür kommt dann der Wind von vorne und treibt damit kurzfristig die Räder an, das Teil wird durch den Widerstand wieder langsamer und dann kommt wieder der wahre Wind ins Spiel und so fort. Offenbar ist es aber möglich, durch den Strömungseffekt des Props und den dadurch entstehenden scheinbaren Wind schneller zu werden als der wahre Wind.

@Flori: Du reduzierst die Kraft des Windes auf sein Auftreffen auf eine Fläche, die ihm Widerstand bietet. Keiner hat gesagt, dass Festhalten, wie beim Laufband, verboten ist. Halbwinds funktioniert auch nur desdhalb, weil Schwert oder Räder Boot/Segelwagen am seitlichen Wegtreiben hindern.

Naja, jetzt höre ich auf, mich hier noch weiter der möglichen Lächerlichkeit preiszugeben. Ich kann det nich rechnen, aber auf den Amifilmchen kann man ja vermuten, dass det irjendwie funzt.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 30.07.2010, 15:22

also mit einem hast du definitiv recht: Der Prop drehr von Anfang rechtsrum.

Trotzdem nochmal die alles entscheidende Frage danach woher die Energie kommen soll, mit der der Prop das Teil antreibt...?

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon twentyplus » 30.07.2010, 15:30

von dem wahren Wind, der das Teil losfahren und nicht stehenbleiben lässt.

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon twentyplus » 30.07.2010, 16:06

Ob Ihr's glaubt oder nicht, sieht so aus als würde das wirklich funktionieren.

http://www.fasterthanthewind.org/

Da das Ding offensichtlich schneller fährt, wenn mehr Wind ist, habe ich es wohl schon richtig verstanden, dass die eigentliche Energiequelle ganz einfach der Wind von hinten ist.

Wenn die jetzt aber auf die Idee kommen, auch gegen den Wind würde das funktionieren, dann stimme auch ich endlich ein in den Chor der Zweifler...

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Re: Genau vor dem Wind, schneller als der Wind

Beitragvon umpire » 30.07.2010, 18:37

twentyplus hat geschrieben:Wenn die jetzt aber auf die Idee kommen, auch gegen den Wind würde das funktionieren, dann stimme auch ich endlich ein in den Chor der Zweifler...

Es muss aber dann gegen den Wind auch funzen: Ab dem Zeitpunkt wo es die wahre Windgeschwindigkeit erreicht kommt die Luft ja ohne Zweifel von vorn und dann müsste folgendes mit dem Teil auch gehen:
Schiebs bei 0 Wind an, lass es los und es wird immer immer schneller, bis es im Sonnenutergang verglüht.

Wie soll denn der wahre Wind "von hinten" das Teil schieben, wenn er langsamer ist?
Wer treibt dann den Propeller an?
Wenns so prima funktioniert, wieso kann dann der Schnauzbart aus der texanischen Wüste nix dazu sagen wie?
(Zumindest nicht was für jemand nachvollziebar wäre, der im Physikunterricht 2x anwesend war.)

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NALSA bestätigt 2.8 x Windgeschwindigkeit DDW

Beitragvon A.T. » 06.08.2010, 08:33

Die North American Land Sailing Association hat den offiziellen Rekord bestätigt: 2.8 x wahre Windgeschwindigkeit, direkt vor dem Wind, nur mit Windantrieb, ohne gespeicherte Energie für den Vortrieb zu nutzen:
http://www.nalsa.org/DownWind.html

Ein schöner Artikel von einem der Beobachter bei den Rekord-Läufen (Kimball Livingston, Redakteur vom "Sail"):
http://www.boats.com/boat-content/2010/ ... he-record/

Weitere Infos hier:
http://www.fasterthanthewind.org/

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