DE102011001072A1 - Model for instruction and experimentation purposes for representing energy conservation principle, has running rail contacted with pendulum wheel such that rotation of main wheel is produced with respect to rotation of pendulum wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Modell für Unterrichts- und Experimentierzwecke zur Darstellung des Energieerhaltungssatzes.The invention relates to a model for teaching and experimentation purposes for representing the energy conservation law.
Der Satz von der Erhaltung der Energie ist ein fundamentales Gesetz, das die gesamte Physik und die gesamten Ingenieurwissenschaften betrifft. Das Gesetz führt zu wesentlichen Einschränkungen bei der Energiegewinnung sowie bei der Umwandlung verschiedener Energiearten ineinander. Es sagt aus, dass die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems sich mit der Zeit nicht ändert, sondern konstant bleibt. Dadurch wird zum Beispiel ein so genanntes Perpetuum mobile verboten, das fortwährend mechanische Energie nach außen hin abgibt. Allerdings war in den zwanziger Jahren umstritten, ob der Energieerhaltungssatz auch auf der Ebene von Quantenprozessen uneingeschränkt gilt. Dies wurde jedoch später bestätigt und heute wird der Energieerhaltungssatz bei der überwiegenden Zahl der Physiker anerkannt. Dennoch arbeiten Menschen weiterhin an dem Problem, ein Perpetuum Mobile zu erfinden. Es gibt es viele Versuche, derartige Vorrichtungen zu konstruieren und auch als Patent anzumelden bzw. patentieren zu lassen. Die Patentämter akzeptieren in der Regel jedoch keine derartigen Anmeldungen.The law of conservation of energy is a fundamental law that applies to all physics and all engineering. The law introduces significant restrictions on energy production and the conversion of different types of energy into each other. It states that the total energy of a closed system does not change over time, but remains constant. As a result, for example, a so-called Perpetuum mobile is banned, which continuously releases mechanical energy to the outside. However, it was disputed in the twenties whether the law of conservation of energy was also fully valid at the level of quantum processes. However, this was later confirmed and today the energy conservation law is recognized by the vast majority of physicists. Nevertheless, people continue to work on the problem of inventing a perpetual motion machine. There are many attempts to construct such devices and also to be patented or patented. The patent offices usually do not accept such applications.
Es ist wohl daraus zu schließen, dass einerseits von derartigen Vorrichtungen eine besondere Faszination ausgeht und andererseits der Energieerhaltungssatz für viele Menschen unanschaulich ist bzw. ihrem intuitiven Verständnis von physikalischen Abläufen widerspricht. Aus diesem Grund sollten bereits im Schulunterricht die entsprechenden Grundlagen der Mechanik mehr Beachtung finden.It is probably to be concluded from the fact that on the one hand of such devices emanates a special fascination and on the other hand, the conservation of energy is unimaginative for many people or contradicts their intuitive understanding of physical processes. For this reason, the corresponding fundamentals of mechanics should already be given more attention in school lessons.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Modell für Unterrichts- und Experimentierzwecke vorzuschlagen, durch welches das Wesen des Energieerhaltungssatzes praktisch und auf direktem experimentellem Wege erfahrbar ist.The object of the invention is therefore to propose a model for teaching and experimental purposes by which the essence of the law of conservation of energy can be experienced practically and in a direct experimental way.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Modell folgende technische Merkmale umfasst: ein mittels eines Drehlagers um seine Symmetrieachse drehbares Hauptrad, mehrere, mit jeweils demselben radialen Abstand am Hauptrad drehbar angeordnete Pendelräder, Pendelstangen, die mit den Pendelrädern verbunden sind, so dass eine Drehung der Pendelräder mit einer Auslenkung der Pendelstangen gekoppelt ist, am Hauptrad angeordnete Anschlagelemente, die eine Drehung der Pendelräder und die damit gekoppelte Auslenkung der Pendelstangen begrenzen, bis deren Längsachse radial in Richtung zur Symmetrieachse des Hauptrades verläuft, und eine feststehende Laufschiene für die Pendelräder, welche mindestens eines der Pendelräder kontaktiert und so bei einer Drehung des Hauptrades eine Drehung des jeweiligen Pendelrades bewirkt. Mit Hilfe des Modells können grundlegende Gesetze der Mechanik und der Energieumwandlung demonstriert und anhand praktischer Experimente anschaulich erklärt werden.This object is achieved in that the model comprises the following technical features: a rotatable by means of a pivot bearing about its axis of symmetry main, several, each with the same radial distance rotatably mounted on the main wheel pendulum wheels, pendulum rods which are connected to the pendulum wheels, so that a rotation the pendulum wheels is coupled to a deflection of the pendulum rods, stop elements arranged on the main wheel, which limit rotation of the pendulum wheels and the deflection of the pendulum rods coupled thereto, until their longitudinal axis extends radially in the direction of the axis of symmetry of the main wheel, and a fixed track for the pendulum wheels, which contacted at least one of the pendulum wheels and thus causes rotation of the respective pendulum wheel with a rotation of the main wheel. With the help of the model, fundamental laws of mechanics and energy conversion can be demonstrated and clearly explained by means of practical experiments.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.Advantageous embodiments are specified in the subclaims and are explained below.
Eine gute Kraftübertragung wird dadurch erreicht, dass die Pendelräder als Zahnräder und die Laufschiene als Zahnstange ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die Zahnstange gekrümmt, da sich bei einer Drehung des Hauptrades die Pendelräder entlang einer Kreisbahn bewegen.A good power transmission is achieved in that the pendulum wheels are designed as gears and the running rail as a rack. Preferably, the rack is curved, since the pendulum wheels move along a circular path upon rotation of the main wheel.
Ein leichter Lauf wird dadurch erzielt, dass das Drehlager ein Wälzlager ist.A smooth run is achieved by the pivot bearing is a rolling bearing.
Wenn an den Pendelstangen an ihrem den Pendelrädern entgegengesetzte Enden Gewichtselemente befestigt sind, werden die auf das Rad wirkenden Hebelkräfte verstärkt.When weight elements are attached to the pendulum rods at their ends opposite the pendulum wheels, the lever forces acting on the wheel are amplified.
Das Hauptrad ist mit einem Generator verbunden, um bei einer Drehung Strom zu erzeugen.The main wheel is connected to a generator to generate electricity in one turn.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.The invention will be described by way of example with reference to a drawing, wherein further advantageous details are shown in the figures of the drawing.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.Functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:The figures of the drawing show in detail:
An den Achsen der Zahnräder
Am Gehäuse ist weiterhin eine feststehende Zahnstange
In dem in
Das Modell kann außerdem einen (nicht gezeigten) externen oder im Gehäuse angeordneten Generator aufweisen, der mit dem Hauptrad
Im Unterschied zu dem in
Es ist möglich, dass bei den in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Modellmodel
- 22
- Hauptradmain wheel
- 33
- Drehlagerpivot bearing
- 44
- Pendelradpendulum
- 55
- Pendelstangependulum rod
- 66
- Anschlagelementstop element
- 77
- Laufschienerunner
- 88th
- Gewichtselementweight element
- 99
- Gehäusecasing
- 1010
- Generatorgenerator
- 1111
- Stromanschlüssepower connectors
- 1212
- Radkranzrim
- 1414
- Achseaxis
- 100100
- Modellmodel
- 200200
- Hauptradmain wheel
- 500500
- Äußere PendelstangenOuter pendulum rods
- 501501
- Innere PendelstangenInner pendulum rods
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110001072 DE102011001072A1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Model for instruction and experimentation purposes for representing energy conservation principle, has running rail contacted with pendulum wheel such that rotation of main wheel is produced with respect to rotation of pendulum wheel |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201110001072 DE102011001072A1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Model for instruction and experimentation purposes for representing energy conservation principle, has running rail contacted with pendulum wheel such that rotation of main wheel is produced with respect to rotation of pendulum wheel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011001072A1 true DE102011001072A1 (en) | 2011-12-29 |
Family
ID=45115859
Family Applications (1)
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DE201110001072 Withdrawn DE102011001072A1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Model for instruction and experimentation purposes for representing energy conservation principle, has running rail contacted with pendulum wheel such that rotation of main wheel is produced with respect to rotation of pendulum wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109087563A (en) * | 2018-07-31 | 2018-12-25 | 李欣坡 | A kind of automatic circulating system |
CN112085993A (en) * | 2020-09-22 | 2020-12-15 | 商洛学院 | Physical mechanical energy conservation experimental device |
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2011
- 2011-03-03 DE DE201110001072 patent/DE102011001072A1/en not_active Withdrawn
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