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Beobachtungen:

Kreisel

0. Erhaltungssätze

1. Drehimpuls als Energiespeicher, Beschleunigen und Abbremsen durch tangentiale Kräfte

2. weitere Kräfte bei Kreiseln, Drehmomente

3. Rotation von Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen

4. Wirbelringe

5. oszillierende Bewegung erzeugt "Rauchringe"
5.1 Vorversuche   experimentelles Seminar in Eberbach 29.11.2013
5.2 einmalige Anregung
   5.2.1 Mechanisches Modell, bewegtes Hindernis auf einer Wasseroberfläche
   5.2.2 Bleikugel
   5.2.3 Anregung mit unterschiedlicher Stärke und Dauer
   5.3 periodische Anregung 2018

6. Lineare periodische Bewegung   2019

7. Ablenkung der Strukturen mit einem Magnetfeld

8. Beugung an periodischen Strukturen

9. Vakuum

0. Erhaltungssätze

a) Energieerhaltung

b) Impulserhaltung      bei geradlinige Bewegung oder Rotationsbewegung

(fett hervorgehoben sind Vektoren)
Impuls p, Masse  m, Geschwindigkeit v    p = m v
    = Masse * Geschwindigkeit

Drehimpuls L,       Radius r,  Impuls p L = r x p
   (gilt für eine Scheibe)
    = Trägheitsmoment * Winkelgeschwindigkeit

Drehmoment M,   Radius r,  Kraft F       M = r x F

Abb. 00-01:

aus ring-stroemung.htm
Abb. 00d: miteinander gekoppelt:
Ringströmung (gelb) in einer Scheibe und lineare Strömung (schwarz)

In der klassischen Physik ist der schwarze Pfeil der Vektor des Drehimpulses. Er ist eine mathematische Hilfsgröße.

In der feinstofflichen Welt beschreibt er eine tatsächlich existierende Strömung.
Die Länge der zur linearen Strömung gehörenden spürbaren Struktur ist ein Maß für die Stärke der Ringströmung in der Scheibe.

Sie entspricht in der klassischen Physik der Größe des Drehimpulses. Er hat die gleiche Einheit wie eine Energie.

Die Messung dieser Länge ermöglicht die berührungslose Beobachtung der Ringströmung in der Scheibe.

In der klassische Physik ist diese Kopplung bekannt unter
Rechte-Faust-Regel, Rechter-Daumen-Regel oder Korkenzieher-Regel
und gilt z.B. für den Drehimpuls
https://de.wikipedia.org/wiki/Korkenzieherregel (FB)

Strömungen

Weitere Eigenschaften der feinstofflichen Umgebung.

Es ist ein Medium mit fluidalen Eigenschaften,
darin können Wirbel existieren, die, wenn es keine Reibung gibt, " ewig leben ".

Superfluid

https://de.wikipedia.org/wiki/Suprafluidit%C3%A4t
Beispiel: flüssiges Helium unter 2,2 K "kocht" nicht mehr mit Blasen, sondern verschwindet "heimlich" durch Verdampfen

Wirbel werden in einem superfluiden Medium nicht ausgebremst.

Eigenschaften von Fluiden
Fluide können thixotrop sein. https://de.wikipedia.org/wiki/Thixotropie

eine Zeitabhängigkeit der Fließeigenschaften bei nichtnewtonschen Fluiden, bei der die Viskosität infolge andauernder äußerer Einflüsse abnimmt und erst nach beendigter Beanspruchung wieder in die Ausgangsviskosität zurückkehrt. Vereinfacht heißt das, dass die thixotrope Flüssigkeit mit der Dauer ihrer Deformation dünnflüssiger wird.

Nicht Newton'sche Flüssigkeit https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsches_Fluid

Ein Newtonsches Fluid (nach Isaac Newton) ist ein Fluid (also eine Flüssigkeit oder ein Gas) mit linear viskosem Fließverhalten. Bei diesen Fluiden ist also die Schergeschwindigkeit proportional zur Scherspannung. Solche Fluide, wie beispielsweise Wasser und Luft, werden durch eine belastungsunabhängige Viskosität charakterisiert.

1. Drehimpuls als Energiespeicher, Beschleunigen und Abbremsen durch tangentiale Kräfte

Abb. 01-01:

aus gekoppelte-stroemungen.htm
Abb. 00-00-01: Einen Brummkreisel kann man mit einer Schraube wendelförmig Rillen aufziehen. Er dreht sich dann von alleine, bis die Energie aufgebraucht ist. Über die unteren Löcher saugt er Luft an und bläst sie aus den Löchern am Umfang wieder heraus. Dabei erzeugt diese Luftströmung einen aktustischen Ton. (FB)

Abb. 01-02:

aus gekoppelte-stroemungen.htm
Abb. 00-00-02a: Der Kreisel läßt sich auch mit Preßluft antreiben (FB)

Abb. 01-03:

aus gekoppelte-stroemungen.htm
Abb. 00-00-03: Beim Antrieb mit Druckluft gilt:

je stärker die Luft aus dem Rohr strömt

je länger die Luft strömt,

um so schneller dreht sich der Kreisel. Sofern man die Reibung vernachlässigen kann.
Physikalisch gesehen nimmt dabei der Drehimpuls zu. Man beschreibt ihn mit einem Vektor (blau).

Bei dieser Drehrichtung zeigt er nach oben (Korkenzieher-Regel).
Die Länge des Vektors entspricht dessen Betrag. (FB)

Abb. 01-04:

aus gekoppelte-stroemungen.htm#kapitel-01-02

Abb. 01-02-02: Dieser Kreisel läßt sich mit Druckluft in Bewegung versetzen.
Sein Drehimpuls  (oder die Geschwindigkeit) hängt davon ab,

wie lange und

wie stark

der Kreisel angetrieben wird.
Somit läßt sich z.B. ein halbes Drehmoment mit doppelter Zeit für den Antrieb kompensieren.

Der Kreisel wirkt wie ein Schwungrad und ist somit ein Energiespeicher.
Ohne Reibung bzw. Luftwiderstand würde er nach der Anregung ewig mit gleicher Geschwindigkeit laufen.
Jedoch bei Reibung, die mit der Geschwindigkeit zunimmt, stellt sich bei gleichbleibendem Drehmoment eine maximale Geschwindigkeit ein.

Der Kreisel läßt sich aufladen und auch wieder entladen.    z.B. mit einem Motor/Generator

aus bbewegte-materie.htm
Abb. 06-01b-22: Tangentiale Anströmung erzeugt Rotation:
Mechanischer Kreisel zur Steuerung eines Torpedos.
Über den roten Schlauch und das gebogene Kupferrohr (links unten) kann man Preßluft tangential auf den Kreiselkörper geben. Er gerät dadurch in schnelle Rotation. (FB

Abb. 01-05: Scheibe aus Messing (FB)

Abb. 01-06: Gewichte für den Antrieb mit dem Seil (FB)

Abb. 01-07: Auf der Drehachse sitzt oben ein Winkelgeber, mit dem die Bewegung der Scheibe vom Computer gemessen werden kann. (FB)

Abb. 01-08: rechts die Scheibe, links eine Umlenkrolle für das Zugseil, an dem das Gewicht hängt. (FB)

Abb. 01-09: schwarz: Geschwindigkeit des Gewichtes, lila: Beschleunigung.
die kleinen Absätze zeigen, daß das Seil nicht gleichmäßig aufgewickelt wurde. (FB)

2. weitere Kräfte bei Kreiseln, Drehmomente

Abb. 02-01:

aus phantom.htm
Präzession eines Kreisels
Aus der Experimentalphysik-Vorlesung. Die Achse dieses Kreisels ruht auf einer Spitze. Dadurch kann sich der Kreisel auch um eine geneigte Achse drehen. Das Schachbrettmuster oben erlaubt es, die Orientierung der Rotationsachse mit einer Kamera zu beobachten. Dort wo am wenigsten Bewegung ist, werden die Karos besser zu beobachten sein.
Versetzt man dem Kreisel während der Rotation einen kleinen seitlichen Stoß, dann präzidiert er, d.h. die Kreiselachse wandert auf einem Kegel um ihre ursprüngliche Lage herum. (FB)

Abb. 02-02:

aus phantom.htm
Abb. 00-08:
Kreisel mit Schnur zum Anwerfen. Der Rahmen ruht auf einer vertikalen Nadel.
Wenn der Kreisel nicht rotiert, kann er von der Halterung herunterfallen. Rotiert er, bleibt er auf der Halterung, dabei rotiert das Gehäuse (präzidiert) um die vertikale Achse. (FB)

Abb. 02-03: mit zwei kleinen (blauen) Gewichten jeweils an den Enden der Achse läßt sich ein zusätzliches Drehmoment einstellen. Dieses führt dazu, daß der Kreiselaufbau um die vertikale Stativachse rotiert. (FB)

Abb. 02-04: An einem dünnen Draht hängt ein Metallring, darüber ein Elektromotor.
Bei laufendem Motor stellt sich der Ring auf und rotiert um die Motorachse. (FB)

Abb. 02-05:

aus wasser-ader-drei.htm#kapitel-05-10

Abb. 05-10-04: Es stellt sich stabile Rotation ein, wenn der Körper um die Achse des größten Trägheitsmomentes rotiert.
rechts:
Am Holzklotz gibt es mehrere Aufhängeschlaufen. Versetzt man den Klotz in Rotation - dabei hängt er lose an einem biegsamen dünnen Draht - gibt es nur dann eine stabile Rotation, wenn er an dem Haken der größten Fläche hängt. Bei den Haken der beiden kleineren Flächen, dreht sich der Klotz aus dieser Lage heraus, wenn die Rotation schnell genug ist. Anschließend rotiert er um die Mitte der großen Fläche. Das ist die Achse mit dem größten Trägheitsmoment.

links:
Der Metallring hängt lose an einer Drahtschlaufe. Auch er stellt sich bei Rotation so, daß die Ringfläche horizontal bleibt. (FB)

Abb. 02-06:

aus wasser-ader-drei.htm#kapitel-05-10
Abb. 05-10-05: Ein Kupferring hängt nach unten, lose in einer Schlaufe an einem Eisendraht, der in einen Akkuschrauber eingespannt ist. (FB)

Abb. 02-07:

aus wasser-ader-drei.htm#kapitel-05-10
Abb. 05-10-07: Versetzt man den Draht in Rotation, richtet sich der Ring auf und rotiert in einer horizontalen Ebene -- um die vertikale Achse des Akkuschraubers. In dieser Stellung rotiert er um die Achse des größten Trägheitsmomentes. (FB)

3. Rotation von Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen

Abb. 03-01: tangential einströmendes Wasser

aus bbewegte-materie.htm#kapitel-03-02
Abb. 03-02-04a: Diese Schüssel aus Kunststoff hat unten in der Mitte eine kleine Öffnung. Über den grünen Plastikschlauch fließt Wasser in die Schüssel, durch die Bohrung unten kann es wieder hinaus.
Da das einlaufende Wasser tangential hineinströmt, entsteht ein Wirbel mit einer trichterförmigen Öffnung. (FB)

Abb. 03-02:

aus steinkreise-02.htm#kapitel02
Abb. 02-13: Wirbel in einem Wassergefäß. (FB)

Abb. 03-03:

aus steinkreise-02.htm#kapitel02
Abb. 02-14: Das Wasser fließt bei diesem Brunnen in der Nähe vom Elisenbrunnen in Aachen am Außenrand tangential zu. In der Mitte fließt es ab. Es entsteht ein Wirbel. (FB)

Abb. 03-04:

aus gekoppelte-stroemungen.htm#kapitel-01-01
Abb. 01-01-06: Wirbel in Luft bei einem rotierenden brennenden Gegenstand.
aus physik-neu-004.htm
Abb. 04-02-06: Feuertornado.
Auf einem Drehteller verbrennt Grillpaste. Es entsteht durch die Kaminwirkung in dem Lochblech ein langer Feuerschlauch, der schraubenförmig ausbildet ist. (FB)

Abb. 03-05: die Rotationsachse ist gekrümmt

aus bbewegte-materie.htm#kapitel-03-02
Abb. 03-02-03: Der Tornado als dünner Schlauch (FB)

Abb. 03-06:

aus gekoppelte-stroemungen.htm#kapitel-03-01-01
Abb. 03-01-01-01: Drehimpuls, Reichweite, Strömungslinien
Abb. 04-01-05: grobstoffliche und feinstoffliche Strukturen bei einem Ventilator.

aus stroemung-zwei.htm#kapitel-01-02
Abb. 01-02-01e:
Grobstofflich: Die dünnen Linien geben schematisch die Richtung der Strömung in den jeweiligen Bereichen an. Beim Luftstrom gibt es natürlich auch dazwischen eine Strömung.
Feinstofflich: Wie bei einer Zwiebel gibt es schalenförmig angeordnete Schichten. Entlang der Schalen gibt es Strömungen, die mit Zwischenräumen aufeinander folgen. Möglicherweise haben sie abwechselnd unterschiedliche Eigenschaften. Durchquert man von der Seite aus den Ventilatorstrahl, dann findet man abwechselnd intensive und schwache Zonen. Dabei ist es möglich, auch eine Zone (rot) - wie auf den schwarzen Linien - bis zur Seite und wieder zurück zur Äquatorebene des Ventilators zu verfolgen. Im Ansaugbereich gibt es ähnliche schalenförmige Strukturen (blau).
Im Bereich der Äquatorebene (zwischen rot und blau) gibt es feinstoffliche Strukturen vom Lüfterrad mit den rotierenden Permanentmagneten. Sie trennen die rote von der blauen Hälfte.

aus aktive-elemente.htm#kapitel-05-02
Abb. 05-02-01: Strömung bei einem kurzgeschlossenen Ventilator, angesaugt wird unten, ausgeblasen nach oben. Der Strom nach oben ist zunächst parallel, bevor er sich zur Seite zerteilt. Unten wird hauptsächlich von der Seite eingeströmt.
Farbbild aus https://de.wikipedia.org/wiki/Ventilator#/media/Datei:Ducted_fan_principle.png,
Linien ergänzt

4. Wirbelringe

Abb. 04-00: Glasspitze mit Tinte in wassergefüllten Glaszylinder (FB)

Abb. 04-01: im Wasser

aus bbewegte-materie.htm#kapitel-03-01
Abb. 03-01-12: In einem Rohr fließt Wasser sehr langsam von links nach rechts.
EinTintenstrahl wird aus einer Düse mit etwas höherer Geschwindigkeit eingespritzt. Es bildet sich ein Wirbelring. (FB)

Abb. 04-02: Rauchring in der Luft, ein Luftstoß (Impuls) hat ihn erzeugt.

aus bbewegte-materie.htm#kapitel-03-01
Abb. 03-01-15: Über die hintere Öffnung der Trommel ist eine elastische Membrane gepannt, in den Boden ein kreisrundes Loch geschnitten. Spannt man die Membrane und läßt sich wieder frei, entsteht ein gut gerichtete Luftstrom durch das Loch hindurch. Die dabei entstehenden Wirbel der austretenden Luft lassen sich gut mit Rauch sichtbar machen: Hier als Rauchring.
Demonstration während der Weihnachtsvorlesung 2013 (MK)

Abb. 04-03: Rauchring in der Luft

aus fliess-richtung-01.htm#kapitel-01-07
Abb. 01-07-06: Rauchring, Kopplung von linearen und rotierenden Bewegungen der Rauchteilchen
aus strom-sehen-002.htm#kapitel-02-07
Abb. 02-34: Ein Rauchring kommt von links und bewegt sich mit seinem Schatten vor der Hörsaaltafel entlang. (FB)

Abb. 04-04: Rauchring in der Luft

aus bbewegte-materie.htm#03-01-14
Abb. 03-01-15a: Ein Rauchring strömt von links nach rechts an der Hörsaaltafel entlang. (FB)

Abb. 04-05:

aus wetten-dass-drei.htm
Abb. B-02-09: ein Rauchring bewegt sich nach rechts.
a smoke ring moves to the right. (FB)

Abb. 04-06: periodische Luftstöße

aus bbewegte-materie.htm#kapitel-03-01
Abb. 03-01-13: Wenn durch ein Rauchröhrchen Luft strömt, werden der Luftstrom sichtbar.
Ein auf der Rückseite luftdicht gekapselter Lautsprecher erzeugt über einen Schlauch periodische Luftstöße. Der Lautsprecher wird mit einem Frequenzgenerator angeregt. (FB)

Abb. 04-06: in der Luft

aus stroemung.htm#kapitel-04
Abb. 04-10: Links kommt aus einem Rauchröhrchen ein Luftstrom, der in regelmäßigen Zeitabständen gepulst wird. Bei jedem Puls entstehen Wirbel. (FB)

Abb. 04-07: in der Luft (FB)

Video: 1.5 MB imp_9466-anfang-wmf.asf

Abb. 04-08:

Abb. 04-09:

Abb. 04-10:

Abb. 04-11:

Abb. 04-12: mathematische Verknüpfung über die Operation rot (Rotation)
blau = rot ( rot (ocker))

die Strömung ocker hat die gleiche Ausrichtung wie blau bis auf das Vorzeichen

aus maxwell-drei.htm#kapitel-03
Abb. 03-14: drei Elemente miteinander verknüpft. Three elements linked together

ocker

grün = rot (ocker)

blau = rot (grün)

schematisch, vereinfacht: Anordnung der Torus-Strukturen bei einer Schleife oder Spule
schematic, simplified: arrangement of torus structures in a loop or coil (FB)

5. Oszillierende Bewegung erzeugt "Rauchringe"

5.1 Vorversuche
Experimentelles Seminar in Eberbach 29.11.2013

Bleikugel

Abb. 05-01: An zwei Fäden aufgehängte Bleikugel

aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-01-02
Abb. 01-02-01: Eine Bleikugel hängt an zwei Fäden. Sie wird mit einer Messingstange von einem Exzenter auf einer Motorwelle periodisch angetrieben. (FB)

Abb. 05-02: Versuchsprotokoll

aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-01-02
Abb. 01-02-04: Notizen             imp_9377.jpg
F.B. "mittlere Rauchringe kommen in Intervallen an"

W.A. gibt Magnet an Bleikugel
---->>   A.S. "Verpuffung" der Rauchringe, "Sternförmige Explosion"

Kugel wird in Wasser getaucht: Effekt ist weg, aber nicht vollständig

vorläufiges Ergebnis:
F.B. Bewegte Materie erzeugt um sich herum Strukturen, ähnlich den Rauchringen, die sich konisch erweitern. ----> wie ein elektrischer Dipol mit Einzelimpulsen.

5.2 einmalige Anregung

Abb. 05-02-01:

aus stroemung-wirbel.htm#kapitel-10-05
Abb. 10-05-07: Warme Luft über einer Kerzenflamme erzeugt Wirbel. Schlierenoptik mit Sonnenlicht.
Warm air above a candle flame creates swirls. Streak optics with sunlight.
aus bbewegte-materie.htm#kapitel-01-03a
Abb. 03-01-19: Schlieren über einer brennenden Kerze. Abbildung durch Sonnenlicht
Streaks above a burning candle. Image by sunlight (FB)

5.2.1 Mechanisches Modell, bewegtes Hindernis auf einer Wasseroberfläche

Abb. 05-02-01-00: zweidimensionale "Rauchringe", Bug- und Heckwelle in der Badewanne
Der Holzlöffel wird nach links bewegt und erzeugt einen Stau (einen "Wasserberg") davor, auf der Gegenseite ist ein Sog (ein "Wassertal"). An den Seiten fließt das Wasser von Berg zu Tal.
Es bildet sich jeweils ein Wirbel (Soliton).

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-10-01
Abb. 10-01-05: etwas später (FB)

Abb. 05-02-01-01: Zwei Wirbel am Beginn einer Wirbelstraße bei Strömung von links an einem Hindernis.

aus stroemung-wirbel.htm#kapitel-10-05
Abb. 10-05-21: Das Wasser fließt von links nach rechts.
Hinter dem Hindernis am linken Bildrand entsteht eine Wirbelstrasse.

Abb. 05-02-01-02: in einer Blechwanne steht Wasser etwa 3 cm hoch. Unten liegt ein weißes Blatt Papier, zwei Münzen sorgen dafür, daß es nicht aufschwimmt.
Die Wanne wurde bei den nachfolgenden Experimenten intensiv mit einem Scheinwerfer streifend von der Seite beleuchtet. (FB)

Abb. 05-02-01-03: ein dünner Holzspieß (Schaschlik) taucht in das Wasser ein und wurde zunächst ein Stück nach links bewegt. Danach entstand eine Wellengruppe, die nach links gelaufen ist.
Sie besteht aus halbkreisförmigen Wellenfronten. (FB)

Abb. 05-02-01-04: Holzspieß nach rechts bewegt. Eine neue Gruppe entsteht, sie läuft nach rechts.
rechts ist ein "Wasserberg", links davon ein "Wassertal" (FB)

Abb. 05-02-01-05: kurz danach: die Gruppe ist weiter nach rechts gelaufen. Am Startpunkt sind noch zwei kleine Wirbel vorhanden (Falaco Solitonen, dunkle Kreisflächen) (FB)

Abb. 05-02-01-06: Wechsel der Richtung bei der Anregung, eine neue Gruppe entsteht, sie läuft nach links. (FB)

Abb. 05-02-01-07: gleiches Verhalten wie bei der anderen Richtung. Links ein Wasserberg, rechts ein Wassertal. Je größer die Geschwindigkeit des Holzstäbchens, um so steiler sind die Flanken beim Berg. (FB)

Abb. 05-02-01-08: bei Anregung mit einem breiteren Objekt (Messerspitze) haben sich selbständige Wirbel (Solitonen) gebildet, (dunkle runde Flecke) (FB)

Abb. 05-02-01-09: das Holzstäbchen wird auf einer Kreisbahn bewegt. Es bilden sich spiralförmige Wellenfronten und zwei kleine Falaco Solitonen (dunkle Kreisflächen) (FB)

Abb. 05-02-01-10: Die Anregung erfolgt mit einer CW-Bewegung, die Wellenfront zeigt die umgekehrte Drehrichtung (FB)

5.2.2 Bleikugel

siehe auch ostwind.htm#kapitel-06-02

Abb. 05-02-02-01: Blick nach Norden
Der Holzspieß ist mit Heißkleber an der Kugel fixiert, zwei Zwirnsfäden halten die Kugel so, daß sie nur in einer Ebene (Himmelsrichtung) schwingen kann.
Schlag: Mit einem Finger wird der Holzspieß etwas an der vorderen Kante der Unterlage fixiert, während mit einer kleine Holzlatte auf das Ende vom Spieß geschlagen wurde. Dabei bewegte sich die Bleikugel etwa einen Zentimeter vor. Nach dem Schlag bildet sich innerhalb weniger Sekunden eine große schalenförmige Struktur mit mehreren Elementen aus, deren Achse etwa der Schlagrichtung entspricht. Gemessen wurde die Strecke bis zur hintersten Schale. (FB)

Abb. 05-02-02-02: Blick nach Süden. Schlag nach Norden, die Struktur reicht bis zum Kamerastandort. (FB)

Abb. 05-02-02-03: Blick nach Süden, Schlag nach Süden, (FB)

Abb. 05-02-02-04: Blick nach Westen, Schlag nach Westen und auch nach Osten. (FB)

Abb. 05-02-02-05: Ausdehnung der Strukturen bei Anregung durch jeweils einen Schlag bei Ausrichtung in den unterschiedlichen Haupt-Himmelsrichtungen.
Experiment:
Schlag 1, Markierung der Länge L1
Schlag 2, Markierung der Länge (L1) , L2
Schlag 3, Markierung der Längen (L1), (L2), L3
Schlag 4, Markierung der Längen (L1), (L2), (L3) L4
Nach jedem Schlag ist nach außen hin eine weitere Struktur entstanden.
Dabei haben sich die Positionen der vorher gebildeten Strukturen kaum verändert.
Die Zuwächse in den vier Richtungen unterscheiden sich kaum voneinander.

Vor jedem Wechsel der Haupthimmelsrichtungen wurde die Fläche mit kräftigem Händeklatschen wieder in den Grundzustand zurück gesetzt (frühere Strukturen gelöscht).
(FB)

Deutung: die neu hinzukommenden Strukturen schieben die alten nach außen

nach einem Schlag	1
nach zwei Schlägen	2	1
nach drei Schlägen	3	2	1
nach vier Schlägen	4	3	2	1

alternativ:

Neue Strukturen werden außen zugefügt.

nach einem Schlag	1
nach zwei Schlägen	1	2
nach drei Schlägen	1	2	3
nach vier Schlägen	1	2	3	4

5.2.3 Anregung mit unterschiedlicher Stärke und Dauer

Konstanter Verfahrweg, Anregung mit Lautsprechermembran

Abb. 05-02-03-01: Die Bleikugel ist an die Membrane eines Lautsprechers mit einem Holzstäbchen gekoppelt. (FB)

Abb. 05-02-03-02: Das Holzstäbchen berührt in der Mitte leicht das Buch. Durch die Reibung dort lassen sich Schwingungen etwas dämpfen. (FB)

Abb. 05-02-03-03: Die Anregung erfolgt von West ( links) nach Ost (rechts). Gemessen wird die Ausdehnung der entstehenden Struktur rechts hinter der Kugel mit einem Zollstock.
Nach jedem Stoß erfolgt die Löschung der Struktur durch Händeklatschen. (FB)

Abb. 05-02-03-04: Zeitlicher Verlauf der Spannung am Lautsprecher:
linker Kanal: die gelbe Kurve zeigt einen kontinuierlichen Abfall über 9,70 Sekunden von 10 V auf 0,6 V und einen Anstieg wieder auf 10 V in der Restzeit bis 10 Sekunden. d.h. 10 s - 9,7 s = 0,3 s
Die Kugel wird demnach 9,7 Sekunden langsam zurückgezogen und dann in 0,3 s vorwärts bewegt.
Der gesamte Verfahrweg beträgt 4 mm .
Die Verfahrbewegung startet und endet jeweils an den gleichen Positionen.
(FB)

Abb. 05-02-03-05: Nach drei Vorversuchen ist diese schwarze Meßreihe entstanden.
Sie zeigt einen Satz von in sich konsistenten Werten:

Restzeit /s für 4 mm Weg	mittlere Geschwindigkeit / mm/s	Länge / m
1	4.0	0.07
0.9	4.4	0.16
0.8	5.0	0.32
0.7	5.7	0.48
0.6	6.7	0.78
0.5	8.0	0.96
0.45	8.9	1.2
0.42	9.5	1.32
0.4	10.0	1.45
0.38	10.5	1.51
0.37	10.8	1.58
0.36	11.1	1.65
0.33	12.1	1.82
0.3	13.3	2.04
0.27	14.8	2.47
0.24	16.7	2.75
0.2	20.0	3.15
0.18	22.2	3.85

Je größer die mittlere Geschwindigkeit ist, um so länger wird die Struktur.

Stoß durch Linearantrieb, einstellbar: Drehzahl und Laufzeit

19.12.2024

Über die Höhe der Motorspannung 12 V bis 6 V ließ sich die Geschwindigkeit beim Stoßen verändern.
Mit einem Zeitrelais konnten die drei Fahrzeiten 0,1    0,2 und 0,3 s vorgegeben werden.

Versuchsablauf:

Spannung und Fahrzeit einstellen
   drei Stöße fahren lassen, dabei jeweils Messen des Verfahrweges, Länge der Struktur, Löschen mit Händeklatschen
   Hubspindel auf den Anfang zurückfahren.

andere Spannung und Fahrzeit einstellen usw.

Abb. 05-02-03-06: Das Holzstäbchen ist an die Schubstange des Linearantriebs geklebt. (FB)

Abb. 05-02-03-07: An der Millimeterskala ist die jeweilige Position nach einem Schub ablesbar. (FB)

Abb. 05-02-03-08: Zeitrelais, einstellbar 01, 0,2 0,3 s, im Hintergrund die Spannungsversorgung für den Motor. (FB)

Abb. 05-02-03-09: Blick nach Osten, von der Bleikugel im Vordergrund breitet sich die Struktur in Blickrichtung aus, die Meßlatte dient als Maß für die Länge der Struktur. (FB)

Abb. 05-02-03-10: Aus den gemessenen Fahrwegen und den vorgegebenen Fahrzeiten ergibt sich jeweils eine mittlere Geschwindigkeit der Bleikugel während der Bewegung.
Die Messungen zeigen:
mit Zunahme der Fahrzeit wächst die Struktur
mit Zunahme der Geschwindigkeit wächst die Struktur.

Spannung/V	(0.1s) mittlere Geschwindigkeit mm/s	(0.2s) mittlere Geschwindigkeit mm/s	(0.3s) mittlere Geschwindigkeit mm/s
12	15.5	13.3	14.7
10	10.7	10.3	9.17
9	10.0	8.5	8.0
8	9.3	7.0	6.7
7	6.7	5.3	5.8
6	6.0	4.2	3.6

(FB)

Abb. 05-02-03-11: Bleikugel, Wasseroberfläche, Grafik und Brummkreisel

Das Ergebnis läßt sich mit dem Verhalten eines Brummkreisels verdeutlichen:
Bei ihm gilt für die Wirkung einer Kraft auf die Antriebsstange:
Je länger die Kraft wirkt, um so schneller wird der Kreisel ( - größer wird der Drehimpuls)
je größer die Kraft ist, um so schneller wird der Kreisel

Abb. 05-02-03-05: Nach drei Vorversuchen ist diese schwarze Meßreihe entstanden.
Sie zeigt einen Satz von in sich konsistenten Werten:
Abb. 05-02-01-04: Holzspieß nach rechts bewegt. Eine neue Gruppe entsteht, sie läuft nach rechts.
rechts ist ein "Wasserberg", links davon ein "Wassertal" (FB)

(FB)

Genau der gleiche Zusammenhang gilt beim Anstoßen der Bleikugel.

Beim Stoß entsteht ein feinstofflicher Wirbel (Solitone) im Raum mit Achse in Stroßrichtung.
Der Drehimpuls des Wirbels nimmt bei Stoß zu - sowohl mit der Einwirkdauer als auch mit der Einwirkstärke.

Model-Vorstellung für die feinstofflichen Strukturen von einem Wirbelsystem nach einen Stoß ?

Abb. 05-02-03-12: schematisch: konzentrische Anordnung von vier schalenförmigen Objekten, im Vergleich dazu unten das Bild von der Wasseroberfläche.

siehe oben: Abb. 05-02-01-03: ein dünner Holzspieß (Schaschlik) taucht in das Wasser ein und wurde zunächst ein Stück nach links bewegt. Danach entstand eine Wellengruppe, die nach links gelaufen ist.
Sie besteht aus halbkreisförmigen Wellenfronten. (FB)(FB)

21.12.2024

Abb. 05-02-03-13: Blick nach Norden. Nach einem Stoß mit der Holzlatte (gedämpft mit der Handfläche) gibt es im nördlichen Bereich eine halbkreisförmige Struktur mit Aussen-Radius 3,3 m (FB)

Abb. 05-02-03-14: der nördliche Halbkreis ist ausgelegt, im südlichen Bereich (links hinten) gibt es auch Elemente --> noch Forschungsbedarf. (FB)

Abb. 05-02-03-15: nach jeweils einem weiteren Stoß wurde ein weiterere Struktur (Halbkreis) gefunden und markiert. Im Vordergrund die dritte Struktur. (FB)

Abb. 05-02-03-16: Blick nach Norden, nach drei Stößen. Es sind drei Halbkreise mit Schnüren markiert.
Mit der dünnen Holzlatte rechts wurde bei jedem Stoß auf das Ende vom Schaschlik-Spieß geklopft. Dabei wurde der Spieß mit dem Handballen leicht auf die dicke Holzlatte gedrückt und so dessen Bewegung etwas gedämpft. (FB)

Abb. 05-02-03-17: drei Gruppen, gemessene Radien (außen) 3,3 m 6,8 m 10,8 m
In jeder Gruppe gibt es vier Zonen mit unterschiedliche Qualitäten, wobei die erste und dritte Gruppe jeweils die gleichen Reihenfolgen der Qualitäten haben:
R H N L die zweite Gruppe hat: N R L H (FB)

6.1.2025 Ziehen und Drücken

Abb. 05-02-03-18: Ziehen und Drücken

siehe auch wasser-ader-drei-02.htm#kapitel-06-11-03 (FB)

5.3 periodische Anregung 2018

25.5.2018

Lineare periodische Bewegung

Fahrzeug: ein Holzwagen

Abb. 05-03-01: Kinderspielzeug, ein hölzerner Wagen wird periodisch hin und her bewegt.

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-01
Abb. 01-16: Hohlköper aus Kupfer, Achse horizontal (FB)

Querträger mit zwei Wassergläsern

27.05.2018

Abb. 05-03-02: 27.5.2018
Im Vordergrund zwei Wassergläser auf dem Fahrzeug, Abstand 60 cm, im Hintergrund der Motor mit Kurbelarm und langer Holzstange für den Antrieb des Wagens. Drehzahl des Motors: 6 U / Minute
Abstand der Gläser 30 cm, 40 cm, 50 cm , 60 cm

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-01
Abb. 01-12: 27.5.2018 Zwei Wassergläser (FB)

Abb. 05-03-04: Blick nach Norden. Ausgelegt ist ein Kreis (Radius 4 m) mit Maßbändern, mit dem sich die Öffnungswinkel der Strukturen erfassen lassen.

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-01
Abb. 01-14: 27.5.2018 zwei Wassergläser und die dazugehörigen Strukturen bei unterschiedlichen Parametern: Drehzahl, bzw. Abstand (FB)

Abb. 05-03-04a: zwei Wassergläser, Abstand 60 cm, Fahrtrichtung des Wagens: Nord-Süd (FB)

Abb. 05-03-05: Öffnungswinkel der Strukturen bei vier unterschiedlichen Abständen der Wassergläser, markiert mit blauen (40 cm) und roten (60cm) Holzstangen, roten (30 cm) und blanken (50 cm) Zelthäringen

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-01
Abb. 01-13: 27.5.2018 zwei Wassergläser und die dazugehörigen Strukturen bei unterschiedlichen Parametern: Drehzahl, bzw. Abstand (FB)

Abb. 05-03-06: Position der Markierungen, zu jedem der vier Abstände gehören links und rechts von der Mitte je drei Linien. Die sechs Elemente für 60 cm sind breit gezeichnet.
30 cm (grün), 40 cm (blau), 50 cm (hellblau), 60 cm (rosa)
Die vertikale Linie in der Mitte entspricht der Bewegungsrichtung bei der Oszillation. (FB)

Abb. 05-03-07: 27.5.2018 Ergebnis: Die beobachteten Strukturen bestehen aus einer Abfolge von mehreren Elementen (Schichten), die symmetrisch zu Verfahrachse des Wagens angeordnet sind. Markiert wurden die Öffnungswinkel (der Mitte des Elementes) von jeweils drei auf beiden Seiten.
Bei vorgegebenem Abstand der Wassergläser ist die Dicke der Schicht einheitlich.
30 cm: 20.7°, 40 cm: 18.9°, 50 cm: 16.7° 60 cm: 14.6°

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-04
Abb. 04-05: 27.05.2018 Zwei Teegläser mit Wasser, Bewegung Nord-Süd, Beobachtung Nord-Süd
Drehzahl 6 U/min, Winkelpositionen der spürbaren Minima in Abhängigkeit vom Abstand der beiden Teegläser. Mittlerer Winkelabstand zwischen 14 ° und 20.6 °.

Querträger mit zwei Stapeln Teelichtern

27.05.2018

Für die Aufmessung der Strukturen war ein Meßkreis mit 4 m Radius ausgelegt.
Dort wurden die Richtungen von beobachteten Elementen mit Hilfe von Holzstäben, Wäscheklammern usw. markiert
Mit Hilfe von zwei Maßbändern, die am Umfang des Kreises befestigt waren, konnte der jeweilige Winkel für diese Richtung aus der Strecke am Umfang errechnet werden.
Positive Winkel bzw. Strecken: Richtung Osten,
negative Winkel bzw. Strecken: Richtung Westen.

Abb. 05-03-08: vier und vier Teelichter, Abstand 21 cm

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-01
Abb. 01-03: Kleiner Wagen aus Holz mit Querträger aus Holz zur Aufnahme von Probekörpern, Kabelkanäle sorgen für die seitliche Führung. Der Antrieb erfolgt über die runde Stange (unten im Bild). (FB)

Abb. 05-03-09: Bei mittlerer Drehzahl liegen die einzelnen Richtungen dicht zusammen, bei sowohl niedriger als auch hoher Drehzahl weiter auseinander.

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-04
Abb.04-01: 25.5.2018, Bewegung Süd-Nord, Null der Winkelskala bei Nord.
Vier plus vier Teelichter im Abstand von 21 cm werden bei unterschiedlichen Drehzahlen oszillierend bewegt. Links und rechts von der Bewegungsachse findet man auf dem Maßkreis jeweils Strukturen in unterschiedlichen Richtungen.
Bei mittlerer Drehzahl liegen die einzelnen Richtungen dicht zusammen, bei niedriger und hoher Drehzahl weiter auseinander. Noch Forschungsbedarf.
Mittlerer Winkelabstand von 7.4 ° bis 20.9 °

Abb. 05-03-10: kleiner Abstand der Teelichtstapel: kleiner Differenzwinkel
Stapel weiter auseinander: größerer Differenzwinkel

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-04
Abb. 04-02: Bewegung Süd-Nord, Null der Winkelskala bei Nord.
Vier plus vier Teelichter m variablen Abstand werden beigleicher Drehzahl oszillierend bewegt. Links und rechts von der Bewegungsachse findet man jeweils Strukturen in unterschiedlichen Richtungen.
Bei geringem Abstand liegen die Richtungen dicht zusammen, bei großem weit auseinander.
Mittlerer Winkelabstand von 8.7 ° bis 21.7 °.

Abb. 05-03-11: kleiner Abstand der Teelichtstapel: kleiner Differenzwinkel
Stapel weiter auseinander: größerer Differenzwinkel
Der Differenzwinkel nimmt mit 0,27 cm pro ° zu.

Zum Vergleich:
Strukturen auf einer Wasseroberfläche bei linearer periodischer Bewegung eines Anregers

18.06.2018

Abb. 05-03-12: Der violette Strohhalm wird sinusförmig von einem Lautsprecher periodisch hin und her bewegt.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-05
Abb. 00-02-05: An einer Lautsprechermembran ist ein Strohhalm befestigt. Dieser bewegt sich periodisch hin und her, wenn die Membrane von der Kombination aus Frequenzgenerator und Verstärker zum Schwingen angeregt wird. In der flachen Wanne befindet sich Wasser. Bei der Mitte des Halmes ist ein kleiner Haken angebracht, der ein kleines Stück in die Wasseroberfläche hineinreicht. (FB)

Abb. 05-03-13: Der kleine Anhänger taucht dabei ins Wasser und regt Wellen an.
In Zug- bzw. in Druckrichtung entstehen Wellenpakete.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-05
Abb. 00-02-06: Schaltet man die Anregung ein, dann entstehen bei der Hin- und Herbewegung stehende Wellen. In dem hellgrün markierten Bereich findet man radiale Streifen. (FB)

01.06.2018 Scheibe mit periodisch wechselnder Drehrichtung

Scheibe aus Pertinax 133 mm Durchmesser, Umfang 417 mm

Abb. 05-03-14: Die Drehrichtung des Motors wird periodisch umgeschaltet.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-03
Abb. 03-01: 1.6.2018, Eine Scheibe aus Pertinax wird bei gleicher Geschwindigkeit abwechselnd links- und rechtsherum gedreht. Ein Taktgenerator schaltet über ein Relais die Drehrichtung um.
Frequenz: 0.166 Hz (n= 10/min), 50% DutyCylcle, Bewegung jeweils etwa eine halbe Umdrehung. (FB)

Abb. 05-03-15:

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-03
Abb. 03-04: Periodischer Antrieb mit Schubstange (FB)

Abb. 05-03-16: Durchmesser der Scheibe 13.3 cm Hub 7 cm am Umfang

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-04
Abb. 04-10: Rotierende Scheibe aus Pertinax, oszillierende Bewegung (7 cm Hub am Umfang).
Acht Segmente (oder neun?) 0.1666 Hz, 10 Hin- und Herbewegungen des Motors/Minute

Abb. 05-03-17:

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-04
Abb. 04-11: 5.7.2018, kreisender Eisenzylinder, (die andere Scheibe mit der Pleuelstange liegt rechts ohne Wirkung) (FB)

Lineare periodische Bewegung:

Wasserglas, Anwachsen der Struktur sowohl in Bewegungsrichtung als auch senkrecht dazu

04.06.2018

Abb. 05-03-18: Erste Meßreihe bei Sonnenschein 16:50 Foto: 2018-06-04T15:35:16
zweite drei Stunden später, 19:30

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-01
Abb. 01-07: In Blickrichtung nach Norden ist ein Maßband ausgelegt. In dieser Richtung wird die Ausdehnung der Struktur gemessen.
Versuch vom 4.6.2018, der Wagen mit dem Wasserglas fährt in Ost-West-Richtung periodisch hin und her. Beobachtet werden Ringe in Nord-Südrichtung, die mit der Zeit nach außen (Norden) wandern. (FB)

Abb. 05-03-19: Bewegung (grau) in Ost-West-Richtung, gemessene Ausdehnung (rot) in Nord-Süd-Richtung. Bei jedem Hub vergrößert sich die Länge stufenweise.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-01
Abb. 01-08: siehe oben Abb. 01-01
durchgezogen: Hub vorwärts, nach außen gestrichelt: Hub zurück zum Motor, nach innen
Die dicken Linien zeigen den aktuellen Hub, die dünneren die Hübe davor.

Abb. 05-03-20: mit der Zeit, bzw. mit der Anzahl der Hübe vergrößert sich die Breite der Strukturen, bei jedem Hub wächst die Struktur um einen Betrag von 0.029 m/s bzw. 0.024 m/s.
oder rund 175 cm/min bzw. 145 cm/min

unterschiedliche Tageszeit, Anregung durch Sonnenstrahlung?

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-04
Abb. 04-09: 4.6.2018, Wagen mit einem Wasserglas, oszilliert Ost-West, Beobachtung senkrecht dazu.
Es gibt ringförmige Strukturen, die mit der Zeit nach außen wandern.
Zur Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit wurde jeweils ein Ring verfolgt und dabei alle 30 Sekunden dessen Position protokolliert. Zwischen den beiden Meßreihen liegen etwa drei Stunden.
Drehzahl des Motors: 5.66 U/min

Sekunde 0 60 120 180 240 300

Hübe 0 5.7 11.3 17.0 22.6 28.3

6. Lineare periodische Bewegung 2019

Ziegelstein

ein Jahr später

04.06.2019

Abb. 06-01:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-08-01
Abb. 08-01-05: Anordnung etwa wie 2018, Ziegelstein und zwei Meßstrecken, Richtung Nord und Nord-Ost (FB)

08.06.2019

Abb.06-02: Ein Ziegelstein wird periodisch hin und her geschoben.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-01
Abb. 01-04: 8.6.2019 Der Tisch fährt Ost-West. ganz langsam 3,26 Minuten / Hub
aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-08-02
Abb. 08-02-01: Abschnitt von einem roten Ziegelstein, über den grünen Zahnriemen wird ein Drehgeber angetrieben, um die Position aufzuzeichnen. (FB)

Abb.06-03: Die Reaktion erfolgt nicht in der Richtung des Hubes, sondern etwa 45° dazu.

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-01
Abb. 01-05: siehe oben Abb. 01-01, Der Antrieb steht im Westen
durchgezogene Kreise: Hub vorwärts nach Osten, gestrichelte Kreise: Hub rückwärts nach Westen.
aktueller Hub (dicke Linien) und frühere Hübe (dünne Linien)
Bei Bewegung nach Ost erfolgt die Reaktion in NordOst bzw. bei Bewegung nach West in Richtung SüdWest. (FB)

Abb.06-04: Die Struktur wächst linear mit jedem Hub bzw. mit der Zeit
4,8 mm/s, etwa 29 cm/Minute

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-01
Abb. 01-06:
6.6.2019, Ziegelstein, zwei Tage vor dem obigen Foto (Abb. 01-04:)
Bewegung Ost-West, Beobachtung der Ausdehnung des Orbitals in Zwischenhimmelsrichtung NordOst bzw. Süd West. (diagonal zur Hauptrichtung)
Jeweils wenn der Hub Osten geht, wächst die Struktur in nordöstlicher Richtung. Beim Hub nach Westen wächst die südwestliche Struktur.
Es scheint so, als würde der Schub jeweils CCW umgelenkt.
Aus der Gerade ergibt sich eine Ausdehnungsgeschwindigkeit: 4.8 mm/s oder 28,8 cm/min (FB)

24.06.2018

Abb.06-05:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-05
Abb. 05-04: 26.07.2018 Über einen grünen Zahriemen wird die Bewegung des Tisches vom einem Winkelgeber aufgezeichnet. Mit dieser Anordnung läßt sich jegliches Spiel im Antrieb quantitativ ermitteln. (FB)

Abb.06-06:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-05
Abb. 05-12: 24.06.2018, 4,1 kg Blei auf dem Verfahrtisch (FB)

Abb.06-07:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-05
Abb. 05-13: 24.06.2018, grüne Gurke (FB)

Abb.06-08:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-05
Abb. 05-15: beobachtete Winkelpositionen am Meßkreis mit 4 m Radius für die unterschiedlichen Materialien. (FB)

28.6.2018 und 26.7.2018

Abb.06-09:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-06
Abb. 06-04: Resonanz in Blickrichtung zwischen beiden Eisenzylindern, der hintere bewegt sich vor und zurück. Die Hölzer markieren die Ränder der vier Resonanzlinien (FB)

Abb.06-10:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-06
Abb. 06-02: 28.6.2018. Bestimmung der Anregung des Orbitals. Die Ausdehnung wurde sowohl in Nord-Süd als auch in Richtung Nord-Ost (rechts von der Eibe) gemessen. (FB)

Abb.06-11:

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-06
Abb. 06-01: 26.7.2018, Orbital schematisch: bei jedem Hub vergrößert sich der Radius des Orbitals. (FB)

Abb.06-12:

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm#kapitel-06
Abb. 06-07: Orbital und Resonanzlinien bei periodischer Bewegung des Eisenzylinders.
Es gibt Frequenzen, bei denen bei jedem Hub kräftige Zuwächse zu beobachten sind.
Erstaunlicherweise verhalten sich Resonanzlinien und Orbital invers zueinander. Ist die Änderung beim Orbital groß, so ist sie bei den Linien klein. (FB)

7. Ablenkung der Strukturen mit einem Magnetfeld

Abb. 07-01:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-08-04
Abb. 08-04-04: Verfahrtisch mit Parallelführung durch Nuten und eingeleimte Buchenstäbe
Eisenzylinder 1834g wird zwischen den beiden Spulen bewegt. (FB)

Abb. 07-02:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-08-04
Abb. 08-04-09: der Meßkreis ist ausgelegt. (FB)

Abb. 07-03:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-08-04
Abb. 08-04-19: Blick ungefähr in Richtung Norden (FB)

Abb. 07-04:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-09-02
Abb. 09-02-04: Messingzylinder 961g, Richtung NW - SO (FB)

Abb. 07-05:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-11
Abb. 11-03:
Wiederholung von Abb. 11-01 mit besseren Geräten.
Messingzylinder 961g Ausrichtung der Bewegung West-Ost.
Hin- und Herbewegung mit 0,3 U/Minute, (etwa 90° an der Kurbel) Fahrweg des Pleuels und der Probe ca. 55 mm.
Die Richtung der Mitte des Öffnungswinkels wandert bei jedem Hub entweder CCW oder CW weg vom Ausgangswinkel. Über einen extrem kleinen Gleichstrom in den Helmholtz-Spulen lassen sich Stärke und Vorzeichung der Winkeländerung beeinflussen.
Strom in pA, Strom mit positivem Vorzeichen bewirkt eine Drehung CW, mit negativem CCW.
Fließt kein Strom gibt es eine schwache Drehung CCW.

Mit -670 pA läßt sich die "natürliche" Rotation kompensieren. Dann bleibt die Struktur bei jedem Hub ortsfest.

Im Vergleich zum Erdmagnetfeld von 40 µT ist das durch die Spule bei 3000 pA zusätzlich erzeugte Feld etwa um den Faktor von 400 Millionen schwächer!

(FB)

Abb. 07-06:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-11
Abb. 11-04: Anregung in Ost-West-Richtung.
Die beobachtete Struktur hat einen Öffnungswinkel von mehr als 90° (rotes Dreieck).
Gezeichnet ist jeweils die zugehörige Sehne am Kreis. Bei jedem Hub verändert sie ihre Richtung. Das Dreieck zeigt schematisch die Situation nach dem ersten Hub an.
Situation bei Strom von 0 pA durch die Helmholtz-Spule. Die Rotation ist CW. (FB)

bewegte-materie-oszillierend-2019-06-12-diag16f-001.jpg

Abb. 07-07:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-11
Abb. 11-06f: Die Himmelsrichtung der Bewegung hat Einfluß auf die Richtung der Rotation der Strukturen.

Bei Bewegung in Nord-Süd-Richtung ist die Rotation oberhalb der Äquatorebene CW, unterhalb CCW oder umgekehrt.

Dabei spielt die Materialeigenschaft eine Rolle.

In den Zwischenhimmelsrichtungen verschwindet die Rotation und wechselt ihr Vorzeichen bei Bewegung in Ost-West-Richtung.

Einen zusätzlichen Einfluß hat ein sehr kleiner Strom durch die Helmholtz-Spule. Positiver Strom erzeugt eine zusätzliche Rotation in Richtung CW und negativer in Richtung CCW.

Das Richtungen im Diagramm gelten für den Messingzylinder 961g, wenn die Schrift nach oben zeigt. Zeigt sie nach unten, dann wechselt auch die Richtung der Rotation. (FB)

bewegte-materie-oszillierend-grafik-diag02-001-oben_g.jpg

bewegte-materie-oszillierend-grafik-diag02-001-unten_g.jpg

Abb. 07-08:

aus bewegte-materie-oszillierend-kurz.htm
Abb. 01-01:
durchgezogen: Hub vorwärts, nach außen gestrichelt: Hub zurück zum Motor, nach innen
Die dicken Linien zeigen den aktuellen Hub, die dünneren die Hübe davor. (FB)

09.06.2019

Ziegelstein 472g	45	zur Bewegungsachse
Gipszylinder	0	in Richtung der Bewegungsachse
Blei 4109g	0
Messing 961	45	verdreht, wie bei V1
Messing 961+778	45	verdreht, wie bei V1
Messing 961-778	0	symmetrisch
Kohlrabi Spitze oben	-45	verdreht, aber spiegelbildlich? zu V1
Kohlrabi Wurzel oben	45	verdreht, wie bei V1
zwei Monozellen + oben	45	verdreht, wie bei V1
zwei Monozellen - oben	-45	verdreht, aber spiegelbildlich? zu V1
Alu-Kegel, Spitze oben	-45	verdreht, aber spiegelbildlich? zu V1
Alu-Kegel, Spitze unten	45	verdreht, wie bei V1
Eisen 414g, Schrift oben	-45	verdreht, aber spiegelbildlich? zu V1
Eisen 414g, Schrift unten	45	verdreht, wie bei V1
Eisen 414g, Magnet +	90	verdreht um 90°
Eisen 414g, Magnet -	-90	spiegelbildlich, Hub umgekehrte Wirkung?, Qualität umgekehrt?
Eisen 429g, nicht magn., oben, Geschw. größer als bei V1	grösser als 45	verdreht
Eisen 429g, nicht magn., oben, Geschw. kleiner als bei V1	kleiner als 45	verdreht
Messing 961, Zahl oben	45?	verdreht wie V1 v. 9.6.
Messing 961, Zahl unten	-45?	spiegelbildlich zu V21
Wismut Zahl 1 oben	90	spiegelbildlich, nahezu Richtung Süd
Wismut 1639, seite 2 oben	90	verdreht wie V1, Richtung Nord
Wismut 1639, seite 3 oben		symmetrisch
Wismut 1639, seite 4 oben		symmetrisch
Messing 961, mit Wismut abgerieben		nach Osten gibt es keine große Fläche, sonder nur zwei schmale Streifen in Bewegungsrichtung, symmetrisch
Messing geklopft, Zahl oben	45	verdreht, wie bei V1
Messing, Zahl Richtung Norden	0	symmetrisch
Messing, Zahl Richtung Ost	0	symmetrisch

Zaunkappen, eins, drei , Alu flach		unsymmetrisch wie V1 v. 9.6.2019, bei 3 Kappen stark unsymmetrisch
Zaunkappen, drei, Alu spitz		stark unsymmetrisch
Zaunkappen, drei, Zinn		unsymmetrisch, spiegelverkehrt
Zaunkappen, drei, Blei		stark unsymmetrisch
Holzhalbkugeln, drei		stark unsymmetrisch
Zaunkappen, drei, Kupfer		stark unsymmetrisch, spiegelverkehrt
Zaunkappen, drei, Edelstahl		stark unsymmetrisch, speigelverkehrt
Zaunkappen, drei, verz. Eisen		sehr stark unsymmetrisch, >90°
Halbkugeln, zwei, Gips in Kunststoff		unsymmetrisch, spiegelverkehrt
Zaunkappe, eine, Wismut		unsymmetrisch, spiegelverkehrt
Contur-Generator,		sehr stark unsymmetrisch nach zwei Hüben, spiegelverkehrt, später fast 180°, dreht mit der Zeit weiter bei jedem Hub.

Abb. 07-09:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-11
Abb. 11-08: Vorzeichen und Stärke der Richtungsänderung bei jedem Hub läßt sich durch einen Strom in der Helmholz-Spule beeinflussen. Viele der Proben hatten ohne Strom schon eine ständige Richtungsänderung. Mit Hilfe eines Gleichstroms in der Spule ließ sich diese so kompensieren, daß die Struktur sich nicht mehr änderte.
Amorphes Material wie z.B. Gips benötigt keine Kompensation.
Bei den meisten anderen läßt sich die Rotation durch Kompensation abstellen. Je nach Vorzeichen der Rotation benötigt man dafür Strom mit unterschiedlichem Vorzeichen und Stärke.

Der Messingzylinder 961g ist aus gezogenem Material, d.h. er hat durch die Verformung eine innere Richtung bekommen. Zeigt nun die eine Seite des Zylinders nach oben, dann benötigt man negativen Strom, bei der anderen Seite positiven Strom.
Konische Körper Blei und Aluminium verhalten sich komplementär.

Daten für die Bewegungsrichtung West-Ost. In Richtung Süd-Nord sind die Verhältnisse umgekehrt.
In den beiden Zwischenhimmelsrichtungen gibt es keine "natürliche" Rotation bei allen Materialien.
(FB)

Abb. 07-10:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-11
Abb. 11-12: Bei Messing 961 besteht der "Strahl" in Bewegungsrichtung (Süd-Nord) offensichtlich aus mehreren Elementen (hier sind es fünf: mittig und jeweils zwei seitlich), die sich symmetrisch um die Mittelachse verteilen.
Sie sind indiziert mit -2, -1, 0, 1, 2    (Index bei Stromfluß jeweils um plus/minus 0.1
   seitlich verschoben zur besseren Unterscheidung)
Dieses Bündel läßt sich als Ganzes mit einem Strom in den Helmholtzspulen
   von z.B. +/-2.2 nA zu beiden Seiten schwenken. (FB)

22.6.2019
Objekt schiebt bei Vorwärtsbewegung einen "Haufen" von ca. 1 m vor sich her,
wird jeweils um 1 m weiter nach außen geschoben.

8. Beugung an periodischen Strukturen

Abb. 08-01:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-10
Abb. 10-03-03: Ein Gitter aus 2 mm Schweißdraht wird periodisch bewegt. Abstand der Stäbe: 10 mm Es entsteht ein "Beugungsmuster". (FB)

Abb. 08-02:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-10 -03
Abb. 10-03-11-14:

Abb. 08-03:

aus bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-10 -03
Abb. 10-03-11-15:Wellenlänge liegt im Bereich von 4 bis 6 mm

9. Vakuum

Abb. 09-01:
Tisch fährt periodisch hin und her

Abb. 09-02:
Messing 961 in Isolierglasbechern, Helmholtzspule mit 100 kOhm abgeschlossen.
a) ein Becher, Öffnung oben , mit Messing: Struktur mit Rotation bei jedem Hub CW
b) ein Becher, Öffnung unten, mit Messing: Struktur mit Rotation bei jedem Hub CCW
c) zwei Becher, Messing innen (Foto): keine Struktur

bewegte-materie-oszillierend.htm

aus seums-drei.htm#kapitel-08-02
Abb. 08-02-02: Je nach Ausrichtung der Leiste ergaben sich unterschiedliche Formen.
Zum Vergleich: Die roten Pfeile zeigen von Osten nach Westen.
Es sieht so aus, als wenn der "Wind" die Strukturen entsprechend "anbläst". (FB)

Mechanisches Modell (Versuch zur Deutung)

Beobachtung bei den spürbaren Strukturen:

Bei jedem Hub dreht sich die Ausrichtung der Struktur um einen festen Betrag weiter (je nach Material positiv oder negativ).
Mit einem zusätzlichen Magnetfeld läßt sich die Schrittweite der Drehung bei jedem Hub vergrößern bzw. auch umkehren.
Bei passendem Feld läßt sich so eine anfängliche Drehung kompensieren. Die Struktur verschiebt sich nicht bei jedem Hub.

Im Inneren wird eine eiförmige Struktur (graue Ellipse) periodisch hin- und her bewegt.
Außen gibt es eine andere Struktur mit gekoppelten rotierenden Teilen auf einem gemeinsamen Träger (jeweils zwei Zahnräder, rot, blau gelb und grün). Diese Zahnräder sollen sich ständig drehen.
Wenn das eine Zahnrad CW dreht, dann hat das andere die umgekehrte Richtung CCW.
Wird beim Verschieben der inneren Struktur eines der Zahnräder kurzzeitig berührt, dann wird das Zahnradpaar und damit der Träger seitlich um ein Stück verschoben und zwar jedesmal etwa um das gleichen Betrag.
Die Richtung der Verschiebung hängt von der Schiefstellung der grauen Ellipse ab.
Für das Zahnradpaar auf der Gegenseite (unten im Bild) gibt es bei der Rückbewegung die gleiche Verschiebung.
Bei der linken Skizze erfolgt die Verschiebung CW, bei der rechten CCW.
In der mittleren Skizze berühren beide Zahnräder die Ellipse, die Wirkung kompensiert sich und es gibt keine Verschiebung.

Dieses Modell hat die vorgenannten Eigenschaften nur dann, wenn die Verschiebung im Vergleich zum Durchmesser der Zahnräder klein ist.
----------------
zweite Abbildung:

Wird das System mit den Zahnrädern auf dem Träger um einen Zahnraddurchmesser verdreht, dann läßt sich die Wirkung umkehren.

aus aktive-elemente.htm#kapitel-04
Abb. 04-09: Zwei Zahnradpaare sind auf einem gemeinsamen ringförmigen Träger befestigt, der um eine ortsfeste Achse unterhalb des elliptischen Körpers rotieren kann.
Die Zahnradpaare sollen dauernd mit der durch Pfeile angedeuteten Drehrichtung rotieren.
Der innere elliptische Körper wird periodisch nach oben und nach unten bewegt.
Im mittleren Bild ist der Körper parallel zur Bewegungsrichtung und bei den beiden äußeren Bildern schrägt dazu ausgerichtet.
Daher berührt er bei der Aufwärtsbewegung links das rote und rechts das blaue Zahnrad und bei der Abwärtsbewegung das gelbe bzw. das grüne. Im mittleren Bild berührt er beide.
Während der Berührung wird durch die Rotation der Zahlräder auf den Träger ein Drehmoment ausgeübt, so daß er zusammen mit den Zahnradgruppen um seine Achse rotiert: links CW, rechts CCW und in der Mitte keine Rotation, weil die Zahnräder entgegengesetzt drehen.
Die Berührung soll jeweils nur kurzzeitig sein, so daß nur eine sehr kleine Drehung des Trägers daraus erfolgt.

aus aktive-elemente.htm#kapitel-04
Abb. 04-10: Verdrehung des Trägers mit den Zahnrädern - jeweils etwa um einen halben Zahnraddurchmesser, jeweils nach links bzw. nach rechts.
Die Wirkung ist dann umgekehrt zur der in der vorherigen Abbildung, wenn der elliptische Körper parallel zur Bewegung ausgerichtet ist.
Damit ließe sich eine Schiefstellung des Körpers kompensieren.

Literatur: b-literatur.htm