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Energieerhaltung

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  1. Re: Energieerhaltung

    Autor: plutoniumsulfat 04.03.15 - 14:48

    Wo ist der Unterschied?

    Die Abhängigkeit ist doch, dass der Mond die Gezeiten auslöst und dadurch sich von der Erde entfernt?

    Wenn das zum Stillstand kommt, weil der Mond schon zu weit weg ist, um Gezeiten überhaupt zu erzeugen, kann er sich doch auch nicht weiter von der Erde entfernen.

    Zum roten Riesen: Verändert sich durch die Vergrößerung der Sonne nicht auch die Bahn aller Planeten?

  2. Re: Energieerhaltung

    Autor: baz 04.03.15 - 15:10

    plutoniumsulfat schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wo ist der Unterschied?
    >
    > Die Abhängigkeit ist doch, dass der Mond die Gezeiten auslöst und dadurch
    > sich von der Erde entfernt?
    >
    > Wenn das zum Stillstand kommt, weil der Mond schon zu weit weg ist, um
    > Gezeiten überhaupt zu erzeugen, kann er sich doch auch nicht weiter von der
    > Erde entfernen.

    Die Kräfte sind aber da, ob du sie siehst oder nicht.

    Die Gezeitenkraft hat erst einmal nichts mit dem Meer zu tun. Sie wirkt genauso auch auf das Festland. Auch komplett ohne Meer würde sich der Mond durch die Gezeitenkraft von uns entfernen.

    > Zum roten Riesen: Verändert sich durch die Vergrößerung der Sonne nicht
    > auch die Bahn aller Planeten?

    Doch, sollte es. Habe ich hier ja auch irgendwo geschrieben, dass es die Möglichkeit gibt, dass wir dadurch auf die Sonne zufallen und dann doch von ihr verschlungen werden, selbst wenn sie sich nicht auf 1 AU ausdehnt.
    Die andere Möglichkeit ist natürlich das wir uns entfernen. Eventuell auch bis zu dem Punkt das wir das Sonnensystem verlassen und als Rogue Planet umherziehen (dürfte aber eher unwahrscheinlich sein)

  3. Re: Energieerhaltung

    Autor: plutoniumsulfat 04.03.15 - 15:24

    Das ist klar, hab ich doch auch so geschrieben?

  4. Re: Energieerhaltung

    Autor: baz 04.03.15 - 15:30

    plutoniumsulfat schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das ist klar, hab ich doch auch so geschrieben?

    Das mit der Sonne ja. Beim Mond habe ich dich dann falsch verstanden.

  5. Re: Energieerhaltung

    Autor: plutoniumsulfat 04.03.15 - 15:33

    War schon auf die Gezeiten gemünzt, das schließt natürlich auch das Land ein.

  6. Re: Energieerhaltung

    Autor: Ach 04.03.15 - 17:00

    Hallöchen :], und find ich nen interessanten Aspekt, dass der Gezeitenhub des Mondes ja mit der Entfernung immer schwächer wird. Ich würde es mir nur so erklären, dass Entfernung und Gezeitenkraft zwar natürlich zusammenhängen aber nicht unbedingt linear. Desweiteren hängt ja auch nicht alles von der Entfernung ab. Z.B. hat ja schon die plumpe Drehzahl der Erde einen Einfluss auf die Stärke der Beschleunigung. Im Endeffekt läuft es wohl mal wieder auf reine Mathematik hinaus. Um eine schlau Aussage dazu zu erzeugen, muss man das alles in einer Formel zusammenfassen und schauen was hinten raus kommt. Und im Endeffekt gibt es dann eine ganz bestimmte Geschwindigkeit, die Fluchtgeschwindigkeit. Wenn der Mond die erreicht, egal wie, dann macht er sich eben aus dem Staub.

    Übrigens hatte der Mond als die Erde noch sehr jung war, der Mond noch sehr viel näher und der Tag nur 6 Stunden dauerte, nicht das Wasser sondern die Landmasse bei jeder Umrundung um etliche Meter angehoben und gesenkt. Jeder Tag hatte also gleich mehrere richtig fette Erdbeben :].

  7. Re: Energieerhaltung

    Autor: Ach 04.03.15 - 17:14

    Astronomie nur als Hobby :]. Ich hatte wohl einfach das Glück vor nicht allzu langer Zeit eine richtig gute Beschreibung des Themas auf YT zu finden. Und da mich das schon immer brennend interessierte, wie ein herumeiernder Himmelskörper im lehren Weltall seine Rotationsenergie auf einen anderen Körper übertragen kann ohne diesen zu berühren, habe ich die Vorlesung quasi wie wild in mich reingefressen. Ist ja auch eigentlich ein prädestiniertes Nerdthema. Freut mich die Erfahrung weitergegeben haben zu können.

    Grüße, Ach :]

  8. Re: Energieerhaltung

    Autor: baz 04.03.15 - 17:16

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Hallöchen :], und find ich nen interessanten Aspekt, dass der Gezeitenhub
    > des Mondes ja mit der Entfernung immer schwächer wird. Ich würde es mir nur
    > so erklären, dass Entfernung und Gezeitenkraft zwar natürlich
    > zusammenhängen aber nicht unbedingt linear.
    Nein nicht linear, sondern quadratisch. Die Kraft der Gravitation (und nichts anderes sind die Gezeiten) nimmt quadratisch zur Entfernung ab. Sprich, wäre der Mond nur noch halb so weit entfernt hätten wir 4 mal so Starke Gezeiten.

    > Desweiteren hängt ja auch nicht
    > alles von der Entfernung ab. Z.B. hat ja schon die plumpe Drehzahl der Erde
    > einen Einfluss auf die Stärke der Beschleunigung.
    Nein. Die "Drehzahl" der Erde hat hat keinerlei Einfluss auf die Stärke der Gezeiten. (Nur auf die Häufigkeit mit der sich Ebbe und Flut abwechseln)

    Für die Gezeitenkräfte relevant sind nur die Entfernung und die Masse von Erde und Mond.

    > Im Endeffekt läuft es
    > wohl mal wieder auf reine Mathematik hinaus.
    Natürlich. Das ist reine Physik. Nichts Weltbewegendes. (Naja okay, irgendwie schon "Welt" bewegend.)

    > Um eine schlau Aussage dazu zu
    > erzeugen, muss man das alles in einer Formel zusammenfassen und schauen was
    > hinten raus kommt.
    Oder man überschlägt im Kopf? Für die meisten Astronomischen Vorgänge ist das genau genug.

    > Und im Endeffekt gibt es dann eine ganz bestimmte
    > Geschwindigkeit, die Fluchtgeschwindigkeit. Wenn der Mond die erreicht,
    > egal wie, dann macht er sich eben aus dem Staub.
    So in etwa, ja.


    > Übrigens hatte der Mond als die Erde noch sehr jung war, der Mond noch sehr
    > viel näher und der Tag nur 6 Stunden dauerte, nicht das Wasser sondern die
    > Landmasse bei jeder Umrundung um etliche Meter angehoben und gesenkt.
    > Jeder Tag hatte also gleich mehrere richtig fette Erdbeben :].
    Damals war die Erde aber noch nicht wirklich Fest sondern noch ein wabernder Haufen halbgeschmolzenes Gesteins.

    Auf dem Mond gibt es heute noch Messbare Beben die höchstwahrscheinlich durch die Gezeitenkräfte ausgelöst werden.

  9. Re: Energieerhaltung

    Autor: Ach 04.03.15 - 18:22

    >Nein nicht linear, sondern quadratisch. Die Kraft der Gravitation (und nichts anderes sind die Gezeiten) nimmt quadratisch zur Entfernung ab. Sprich, wäre der Mond nur noch halb so weit entfernt hätten wir 4 mal so Starke Gezeiten.

    Ja, die Gravitationskraft wirkt für sich genommen umgekehrt Quadratisch, aber das Verhältnis der Gezeitenbeschleunigungswirkung zur Gravitation könnte man als linear annehmen. Hab ich mich wohl nicht klar genug ausgedrückt :].

    >Nein. Die "Drehzahl" der Erde hat hat keinerlei Einfluss auf die Stärke der Gezeiten. (Nur auf die Häufigkeit mit der sich Ebbe und Flut abwechseln)

    Die Drehzahl der Erde bestimmt nur mal den Winkel mit dem die die Spitzen der Ellipse verbindende Achse der Achse Erde-Mond vorauseilt, und je größer der Winkel zwischen den beiden ist, also je verdrehter die Ellypse ist, desto stärker zieht diese an dem Mond.

    Diesem Zusammenhang entstammt übrigens auch die astronomische Faustformel, dass ein Mond der seinen Planeten schneller umrundet als dieser selber rotiert, irgendwann auf dem Planten einschlagen, bzw. vorher zerbersten wird, und das ein Mond, der seinen Planeten langsamer umrundet als dieser sich dreht, dem Planeten irgendwann entkommen wird. Wenn der Mond seinen Planeten nämlich schneller umrundet als dieser sich um die eigene Achse dreht, dann schleppt dieser Mond ja den Gezeitenberg hinter sich her, wird also von ihm gebremst. Bilderbuchbeispiel für genau diesen Zusammenhang: die beiden Marsmonde Phobos und Deimos. Deimos, der entferntere wird entkommen, Phobos der nahe, der für einen Umlauf knappe 8 Stunden benötigt, nähert sich Mars alle 100 Jahre um ca. 1,8 m und wird vernichtet werden :], in ungefähr 50 Mio. Jahren.

    >Oder man überschlägt im Kopf?

    Du kannst Newtons Gravitationsgesetz aus dem Kopf? Ok, muss ich passen, da brauch ich Papier zu :].


    >Damals war die Erde aber noch nicht wirklich Fest sondern noch ein wabernder Haufen halbgeschmolzenes Gesteins.

    Ja, aber Vorsicht. Gerade vor einem Jahr oder so hat man festgestellt, dass die Erde stehende Gewässer schon viel früher besaß als gedacht, quasi fast schon von Anfang an und noch vor dem Zusammentreffen mit dem Marsgroßem Planeten also vor der Kollision mit Theia, aus der dann der Mond hervor ging. Dazu eine wirklich spannende Präsentation von dem Setizentrum, in der das zusammentreffen numerisch analysiert wurde mit wirklich interessanten neuen Erkenntnissen;

    The Surprising State of the Earth after the Moon-Forming Giant Impact - Sarah Stewart (SETI Talks)

  10. Re: Energieerhaltung

    Autor: Bernd Schlueter 31.01.20 - 00:31

    Der Mond bremst die Erde, deshalb kann man von seiner Bahnenergie keine "positive" Arbeit verrichten lassen. Die Umfangsgeschwindigkeit am Äquator beträgt 1750km/h. Selbst eine Kokusnuss hat da schon ca 1kwh kinetische Energie. Also, die zusätzliche Energie der vom Mond verursachten Überhöhung des Wellenberges stammt nicht vom Mond, sondern ebenfalls von der Erddrehung. Der Mond wird dabei schneller. Es sei denn, der Mond bewegt sich in der Gegenrichtung zur Erde. Das muss ich mir aber erst einmal angucken, glaube es nicht.

    Wie dem auch sei, durch die Erddrehung gibt es auch Gezeitenströme, die zwar viel Energie enthalten, aber für die Getriebe von Unterwasserrotoren doch sehr quälend und zerstörend langsam sind, die bisher alle irgendwann "Schiffbruch" erlitten haben, meist mit Pleiten der Betreiber verbunden.

    Da ich zur Zeit keine Zeit habe, meine Erfindung umzusetzen, verrate ich sie Euch. Vielleicht kann von Euch jemand etwas damit anfangen?
    So hat eine Firma in Schottland in einem Kanal mit relativ schneller Wasserströmung bei den Orkneys lange Boote mit zwei gegenläufigen Unterwasserrepellern laufen lassen, was in Zahlungsunfähigkeit endete.
    Jetzt meine Verbesserung:
    Wie bei Windgeneratoren wächst die Wind-, also hier Wasser-Energie-Ernte mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit.
    Mit am Boden verankerten Seilen lasse ich jetzt das "Strömungsenergie -Ernteboot" die halbe Zeit mit der Strömung treiben und hole anschließend in der nächsten Zeithälfte das Seil mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit ein, sodass die Schrauben die achtfache Leistung erbringen. das ergibt dann den 8:2:2 fachen, also doppelten Energieertrag. Führe ich die Gegenbewegung mit der doppelten Gezeiten-Strömungsgeschwindigkeit aus, steigt meine Energieernte auf das 27*2/3 fache.. ich kann also kurzzeitig meine Energieausbeute stark variieren und dem Energiebedarf anpassen.
    Die ursprüngliche Idee stammt aus dem Nachlass eines Professors, ich glaube, aus Erlangen, den Stefan Selch unter dem Pseudonym "Cyberflair" verwaltete. Dabei ging es um die Berechnung eines von einem "Gegenwindrad" angetriebenen Fahrzeugs, wozu ich dann die Strömungsverluste berechnete, die entgegen der meist falsch verstandenen Göttinger "Formel" von Professor Albert Betz deutlich geringer ausfallen. Im Bereich der Strömungsenergiennutzung werden immer noch Fehler gemacht. Betz , zuerst Nachfolger von Prandtl, rechnete richtig.
    Da ich in der Nähe des manchmal schnell fließenden Rheines wohne, kommt mir gerade die Idee, nicht nur Gezeitenströmungen effektiv anzuzapfen und mit Hilfe des intermittierenden Betriebs als Quasi- Energiespeicher zu nutzen.
    In Köln schwammen bis ins vorletzte Jahrhundert noch Strömungsmühlen auf dem Rhein, mit einem jämmerlichen Wirkungsgrad. Das könnte man ändern.
    Auch ein schneller, energieloser Fährbetrieb lässt sich so verwirklichen.
    In Basel gibt es eine motorlose Fähre, die die Summe aus Strömungsenergie und Fahrgeschwindigkeit nutzt.

  11. Re: Energieerhaltung

    Autor: Eheran 31.01.20 - 19:38

    >und hole anschließend in der nächsten Zeithälfte das Seil mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit ein, sodass die Schrauben die achtfache Leistung erbringen. das ergibt dann den 8:2:2 fachen, also doppelten Energieertrag.

    Man bekommt also mehr Energie durch das "ranziehen", als es selbst an Energie braucht gegen den Widerstand + Verluste?
    Wie soll das funktionieren? Bei einem idealen System würde man doch maximal genau die Energie wieder bekommen, die es kostet, real also natürlich deutlich weniger?

    Nach der Argumentation könnte man auch gleich ganz auf den irgendwelche Strömungen verzichten und die Turbinen einfach im Kreis fahren lassen. Dass das völlig absurd ist, sollte klar sein.

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