Kantelen van een vliegwiel.

[Lucas N]

Beste allen,

de verklaring, dat de arbeid die je verricht, gaat zitten in een toename van de draaiingsenergie van de Aarde, lijkt me niet plausibel; de verandering van het impulsmoment van het wiel gaat, op een min-teken na, zitten in de Aarde, o.k.

\( L=I\omega \)

Aangezien

\( I_{vliegwiel} \)

veel kleiner is dan

\( I_{Aarde} \)

, is de verandering van

\( \omega_{Aarde} \)

vele malen kleiner dan die van

\( \omega_{vliegwiel} \)

De draaiingsenergie van voorwerpen gaat echter kwadratisch met de hoeksnelheid:

\( E=\frac{1}{2}I \omega^2, \)

, zodat de draaiingsenergie(verandering) van de Aarde, nog eens een faktor

\( \omega_{Aarde} \)

kleiner is. Met andere woorden, de invloed op de draaiingsenergie van de Aarde is totaal verwaarloosbaar, terwijl de arbeid die je in het vliegwiel-systeem moet stoppen niet verwaarloosbaar is.

[Boerenverstand]

Wat ik nog steeds mis is een eenvoudig vectordiagrammetje dat aangeeft welke krachten er op een massadeeltje in de velg werken en waaruit blijkt dat er een resulterende kracht is die de draaiïng van het wiel tegen- of juist meewerkt.

Ik kom daar zelf niet uit maar het zou mij erg helpen in het begrip van de hele setup.

't blijft wel een leuk onderwerpje!

[ajw]

De meeste artikelen op internet gaan over de krachten die optreden bij precessie. Ik heb nog niets gevonden waarbij gerekend wordt aan de 'fietswiel situatie'. Blijkbaar wordt een tol interessanter gevonden

Weet iemand iets over het verband tussen het impulsmoment van een vliegwiel en de weerstand van de as tegen verdraaiing?

[ajw]

De demonstraties op deze site zijn interessant: in verband met het genoemde fietswiel misschien vooral de "18. Low level explanation of a gyroscope"

http://www.gyroscopes.org/1974lecture.asp

[Paul_1968]

De demonstraties op deze site zijn interessant: in verband met het genoemde fietswiel misschien vooral de "18. Low level explanation of a gyroscope"

http://www.gyroscopes.org/1974lecture.asp

Ik heb deze link eens goed bestudeerd. Het is erg inspirerend en ik vraag me af wat er van deze prof is geworden. Ik ga dit voorbeeld ook gebruiken in en ander stukje over onderwijs. Ik kan niets constructiefs bijdragen aan deze discussie, behalve de aanbeveling deze videos te bekijken.

[EvilBro]

http://www.gyroscopes.org/1974lecture.asp

Coole verzameling speledingetjes!

[ajw]

ik vraag me af wat er van deze prof is geworden.

Zie de 'Heritic' tab op de genoemde site en http://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Laithwaite

Hij heeft een aantal patenten binnengehaald en is in 1997 overleden.

[Paul_1968]

Wat ik nog steeds mis ...

Als ik zo de experimenten met vliegwielen bekijk, denk ik dat Boerenverstand zijn eenvoudige verctordiagrammetje schuldig zal blijven.

[JanMan]

Bedankt weer allemaal voor de bijdragen.

Als ik Eric Laithwaite zo bezig zie... heb ik misschien nog niet zo'n domme vraag gesteld. De indruk ontstaat dat vliegwielen veel gecompliceerder en mysterieuzer zijn dan je zou verwachten... Aangezien alles in het heelal "spint", van quark tot melkwegstelsel, raakt het werk van Laithwaite misschien wel rechtstreeks aan de kosmologie.

Zie je wel: Van ouwe fiets tot warp-drive, het gaat gebeuren!

Ik vrees dat ik echt met m'n ouwe fiets aan de gang moet. Wie weet, dit weekend...

[aadkr]

Ik heb alle reacties over dit onderwerp doorgelezen, en de verklaring van Eendavid is volgens mij de enige juiste.

Het is een kwestie van : eerst positieve arbeid leveren, waardoor de hoeksnelheid in rotatierichting toeneemt, en daarna negatieve arbeid leveren om de rotatie te stoppen. Tijdens de draaiing lever je nog een ander krachtmoment, maar deze krachten staan loodrecht op de bewegingsrichting, en leveren dus geen arbeid.

[ajw]

en daarna negatieve arbeid leveren om de rotatie te stoppen.

Het uitgangspunt van de vraag is dat het vliegwiel uit zichzelf (direkt) stopt, zodra je het niet meer aanduwd. Je verricht zelf geen arbeid om deze rotatie te stoppen.

Maar misschien klopt dat niet.

Interresant overigens uit de verhalen rond Eric Laithwaite is dat

- De centrale vraag die naar voren komt in zijn beruchte voordracht aan het Royal Institute, namelijk waarom hij in staat is een zwaar roterend vliegwiel aan het uiteinde van een lange as op te tillen, nergens beantwoord lijkt te worden.

- Er een complete bouwtekening van een reactieloze voortstuwings motor als patent geregistreerd staat: het moet toch niet zo moeilijk zijn om te kijken of deze het doet.

Ik ben beniewd naar je fietswiel proef, JanMan

[ajw]

Van het weekeind een band geplakt, dus ook maar even een kort proefje.

Ik wilde zien of een roterend vliegwiel dat loodrecht op zijn as wordt gedraaid inderdaad uit zichzelf stopt, zoals de TS verondersteld, of dat het door blijft draaien. Ik dacht dat een mooie opstelling een aan het plavon hangend wiel was zoals in de figuur aangegeven.

fietswiel 970 keer bekeken

Helaas, zodra je het wiel probeert te draaien gaat deze kantelen en precessie vertonen, waardoor het wiel door de precessie blijkt doordaaien.

fietswiel2 969 keer bekeken

Het bleek zelfs lastig om het wiel aan de as recht te houden.

Bij de fietswiel proef is het dus noodzakelijk geen speling op de as of de velg te hebben, omdat een kleine speling precessie opwekt, en daarmee het niet meer te controleren is of het wiel uit zichzelf stil gaat staan.

[ghrasp]

Je kunt het ook omkeren, je kunt een wiel dat je aan een stok zou bevestigen en met de stok weer horizontaal vast aan een draaipunt ook aan het draaien brengen door te beginnen met de precessie beweging. Dit kun je bij een eenvoudig fietswiel al zien. Houdt het vast aan een aseind en aan de band. Laat de band los (het wiel valt dan uitaard om. Maak je tegelijk een "precessie beweging" dan zie je direkt dat het wiel gaat draaien in een richting afhankelijk van de precessie richting. Uiteraard maar kort maar genoeg om het te kunnen constateren.

[JanMan]

Ghrasp, dank je wel voor je bijdrage.

Echter... volgens alle theorieën zou dit NIET moeten werken. Gyroscopische effecten hebben pas plaats als er al een rotatie is. Krachten loodrecht op een stilstaand wiel kunnen nooit een rotatie opwekken.

Een fietswiel is niet gecalibreerd. De massa van het ventiel, of andere onvolkomenheden in de massaverdeling, kunnen verantwoordelijk zijn voor de waargenomen rotatie. Gewoon een fiets optillen, met beginpositie ventiel bijna bovenaan, leidt ook tot een rotatie, door de "val" van het ventiel, eindigend in een schommelbeweging.

Groet

Jan

[ghrasp]

Het werkt precies zo. Juist omdat het ook precies klopt met de richtingen (anders zou ik dezelfde twijfels hebben) rotatie ene kant op precessie ook een bepaalde kant op. Bij omgekeerde rotatierichting keert processierichting om.

Hier net zo zet je de precessiebeweging de ene kant om in dan rotatie bepaalde richting. Precessie andere kant op keert rotatierichting wiel om.

Het is een prima wiel alleen niet gecalibreerd, er zit een verloopnippel op het ventiel. Maar met of zonder die nippel treedt het effect in beide precessierichtingen op. Houdt ik het wiel gewoon voor me met de verloopnippel aan een kant dan draait het wiel al langzaam naar de stand met het ventiel onder.

Maar zet ik een precessiebeweging in dan kan ik het wiel zelfs in tegengestelde richting (tov van wat je zou verwachten op basis van de asymmetrie van het wiel) aan het draaien brengen.