Springen naar inhoud

Energiebehoud


  • Log in om te kunnen reageren

#1

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 20:47

Dus zonder zwaartekracht zal de klem ook werken.
Maar dan heb ik hem niet meer nodig. ;)

Precies, hoeveel de zwaartekracht ook bedraagt, je zal hem altijd kunnen opheffen (in het geÔdealiseerde geval)

Maar ik heb nu een vraagje: hoe zit het met de energie-massa equivalentie?

Stel: Ik laat een bowlingbal vallen naar de aarde, en haal er energie uit. Vervolgens zet ik de bowlingbal om in energie, stuur deze energie door supergeleiders een 100 meter omhoog. CreŽer hier weer een bowlingbal mee, en laat die vervolgens weer vallen...

Ik denk dat om de energie-equivalent van een bowlingbal 100 meter omhoog te sturen, zelfs door een supergeleider, je er energie moet insteken om de zwaartekracht te overwinnen... klopt dit? Kan iemand dit bevestigen? Heeft een supergeleider verticaal in een zwaartekrachtsveld toch weerstand?
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 21:04

A Ha, het topic is gered! Nu eens goed nadenken...

Waarom eigenlijk een supergeleider? Het maakt het wel mooier (geen verliezen), maar de kern van deze opzet is toch het omhoog (tegen de zwaartekracht in) sturen van de elektrische energie?

#3

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 21:28

Waarom eigenlijk een supergeleider? Het maakt het wel mooier (geen verliezen), maar de kern van deze opzet is toch het omhoog (tegen de zwaartekracht in) sturen van de elektrische energie?

Ja, maar in een supergeleider gebeurde er iets speciaals. De elektronen hebben geen weerstand omwille van een speciale interactie tussen de elektronen en hun atomen. (En ik debiele opmerkingen in de trant van: "jamaar er is toch wrijving" in een gedachte-experiment wilde voorkomen ;) )

Maar dit probleem heeft een eenvoudige oplossing: namelijk dat de massa van de elektronen exact gelijk is aan de massa van de bowlingbal. De grap is echter dat ik hier geen reden voor zie: is de lading voor de potentiaal die gecreŽerd wordt dan gelijk aan de massa van de elektronen? Ik zie hier geen reden toe. Zie ik iets over het hoofd?

Nu ik verder doordenk: wat doe je dan met energietransportvormen met nog minder duidelijk energieverlies? Waar loopt de redenering mis als ik de energie transporteer als warmte door een warmtegeleider? Of als impuls in een roterende ketting? Beide steunen op impuls, maar daar heeft zwaartekracht geen invloed op...

Of nog moeilijker, wat als ik de energie overbreng in de vorm van 2 gekoppelde magneten? Als ik een magneet op aarde roteer, kan een magneet 100 meter hoog meedraaien (als ze hypothetisch sterk genoeg zijn)

De oplossing die ik hiervoor (vroeger) had, was dat bij het creŽren van massa uit energie, het evenveel energie kostte om die massa te creŽren, als de totale extra potentiŽle gravitatie-energie die die nieuwe massa invoerde in het universum. Nu is echter E=mc≤. Dus dit zou impliceren dat er een eenvoudig verband is tussen de locatie en hoeveelheid van alle materie in het universum en de lichtsnelheid c. Vreemd, vreemd, vreemd. Dus ga ik er nu van uit dat er een andere reden moet zijn...

Maar welke?

Veranderd door 317070, 05 augustus 2009 - 21:37

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#4

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 21:50

ik werk de formule even uit: uit LaTeX en LaTeX volgt dat LaTeX of LaTeX , met i gaande over alle massa's in het universum. Misschien dat LaTeX dan correcter is. Deze formule zou dan moeten opgaan voor alle plaatsen waar je massa kunt creŽren, en dit lijkt me in het hele universum te zijn. Dus die formule moet kloppen in het volledige universum...

a) dit is de ontdekking van de eeuw
b) mijn theorie klopt niet

Ik denk natuurlijk a, maar aangezien de rest van het forum b) denkt, redeneer ik even met hen mee ;)

Een andere oplossing zou ook kunnen zijn, dat om een hoeveelheid energie te transporteren(door gelijk welk veld), je evenveel energie gebruikt alsof de energie zich in massa-vorm zou bevinden. Maar dan zie ik niet hoe dat gebeurt. Kan er iemand dat verduidelijken?

Veranderd door 317070, 05 augustus 2009 - 21:54

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#5

Maggy

    Maggy


  • >100 berichten
  • 185 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 22:01

Precies, hoeveel de zwaartekracht ook bedraagt, je zal hem altijd kunnen opheffen (in het geÔdealiseerde geval)

vertel dat maar eens aan een zwart gat


Stel: Ik laat een bowlingbal vallen naar de aarde, en haal er energie uit. Vervolgens zet ik de bowlingbal om in energie, stuur deze energie door supergeleiders een 100 meter omhoog. CreŽer hier weer een bowlingbal mee, en laat die vervolgens weer vallen...


Als jij een bowlingbal helemaal in energie om kunt zetten, verkoop je toch gewoon die energie aan het net? Als dat ding zo'n 7 pond weegt, is 'ie goed voor ongeveer 300 megawattuur (of vergeet ik nog een paar nullen?). Verkoop ook die 100 meter supergeleider, dat spul is erg duur, evenals het koelen. Vervolgens heb je genoeg geld om alle bowlingballen te kopen die je wilt en die zet je een voor een weer om als die eerste op is. Die 100 meter supergeleider is voor eenrichtingstransport onbruikbaar, alleen in een gesloten kring is die weerstandsvrij.

Ik denk dat om de energie-equivalent van een bowlingbal 100 meter omhoog te sturen, zelfs door een supergeleider, je er energie moet insteken om de zwaartekracht te overwinnen... klopt dit? Kan iemand dit bevestigen? Heeft een supergeleider verticaal in een zwaartekrachtsveld toch weerstand?

Ja, doordat sterren zwaar zijn buigt licht eromheen, dus zelfs fotonen zijn niet onvatbaar voor zwaartekracht/gebogen tijdruimte. Een zwart gat kan ze toch ook opzuigen? Hoe dat precies zit weet ik niet want volgens Newton trekken twee massa's elkaar aan, terwijl fotonen geen nulmassa hebben.

#6

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 05 augustus 2009 - 23:48

Ik vrees dat we de algemene relativiteitstheorie erbij moeten halen. Laat E de omhoog gestuurde energie zijn, en laat er E' = ζ.E boven (op hoogte h) aankomen. Dan hebben we boven totaal E" = E'+ (E'/c2).h.g = E'.(1 + hg/c2) . Op basis van energiebehoud komt er dan:

E = E"
E = E'.(1 + hg/c2)
E = ζ.E.(1 + hg/c2)
ζ = (1 + hg/c2)-1

Deze laatste factor is een bekende uitdrukking in de algemene relativiteitstheorie. Verder ben ik niet gekomen. En nu is het bedtijd!

#7

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 06 augustus 2009 - 15:36

Ik denk dat om de energie-equivalent van een bowlingbal 100 meter omhoog te sturen, zelfs door een supergeleider, je er energie moet insteken om de zwaartekracht te overwinnen... klopt dit? Kan iemand dit bevestigen? Heeft een supergeleider verticaal in een zwaartekrachtsveld toch weerstand?


Volgens de Wikipedia moet je E = m.c2 behoorlijk concreet opvatten. Zie hier:

http://en.wikipedia....rgy_equivalence

#8

Maggy

    Maggy


  • >100 berichten
  • 185 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 augustus 2009 - 16:09

Volgens de Wikipedia moet je E = m.c2 behoorlijk concreet opvatten. Zie hier:

http://en.wikipedia....rgy_equivalence

Maar wel relatief. Als de bowlingbal valt ten opzichte van de aarde maar niet ten opzichte van jou (dus jij valt mee) dan veranderen potentiŽle en kinetische energie van de bowlingbal ten opzichte van jou dus niet.

#9

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 06 augustus 2009 - 16:43

Maar wel relatief. Als de bowlingbal valt ten opzichte van de aarde maar niet ten opzichte van jou (dus jij valt mee) dan veranderen potentiŽle en kinetische energie van de bowlingbal ten opzichte van jou dus niet.


Voor de kinetische energie heb je in elk geval gelijk, omdat die van de snelheid (t.o.v. de waarnemer) afhangt. De potentiŽle energie is lastiger. Eigenlijk zijn we met onze berekeningen in dit geval wat raar bezig, omdat we gedeeltelijk binnen de klassieke mechanica werken en gedeeltelijk binnen de relativiteitstheorie (d.m.v. E = m.c2). Helaas ben ik niet voldoende thuis in de algemene relativiteitstheorie om dit hele geval volledig binnen die theorie door te rekenen. Het blijft dus bij wat welwillend geknutsel.

#10

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 06 augustus 2009 - 19:23

Nee simpel juist. Bowlingbal en jij worden omhoog gebracht waarmee de potentiele energie t.o.v. de aarde van beide stijgt maar ten opzichte van jou is de bowlingbal niet opgetild dus in potentiele energie gelijk gebleven. En bij het vallen gebeurt gewoon het omgekeerde. Wat lastiger is, de bowlingbal krijgt potentiele energie dus massa t o v iemand die beneden is gebleven, hij wordt een onmeetbaar klein beetje zwaarder. Maar z'n massa ten opzichte van jou is niet veranderd. Daarentegen ben jij ook een tikje aangekomen ten opzichte van de stilstaande waarnemer.


Ik kan het niet helemaal volgen. De potentiŽle gravitatie energie t.o.v. een waarnemer heeft niet veel zin (tenzij die waarnemer dusdanig zwaarlijvig is dat hij een merkbaar gravitatieveld teweegbrengt ;) ). Zie:

http://en.wikipedia....otential_energy

http://en.wikipedia....me_of_reference

Maar goed, back on topic. We hadden het hier over PM. En zowaar, in diverse ook wetenschappelijke bronnen wordt Cornelis Dremmel's naam in verband met PM gebracht...


Hierop heb ik in een ander topic al geantwoord. Een echte perpetuum mobile is het niet (ook al zou die werken).

#11

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 06 augustus 2009 - 22:17

Nee, ik heb het niet over gravitatie, of de er nu een mug, een camera, een mens of alleen maar een carthesisch assenkruis met de bowlingbal op en neer reist, het gaat om de potentiŽle energie ten opzichte van dat meebewegende assenkruis die nul blijft.


Gewoonlijk wordt de potentiŽle gravitatie-energie gedefinieerd voor een statisch zogeheten conservatief krachtenveld. Als je referentiesysteem met de bowlingbal (of de daaraan equivalente energie) op en neer reist heb je een dynamisch krachtenveld. Misschien is daarmee ook wel iets te doen, maar dat is dan in elk geval niet de potentiŽle energie uit de schoolboekjes.

Veranderd door Bartjes, 06 augustus 2009 - 22:22


#12

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 augustus 2009 - 00:35

Volgens de Wikipedia moet je E = m.c2 behoorlijk concreet opvatten. Zie hier:

Dus volgens jou is het de b) optie: energie gedraagt zich in een gravitatie-potentiaalveld als de massa die het voorstelt? Dat was hetgeen ik ook dacht. Maar waar zie je in die wiki dat bevestigd? (het is een nogal lange pagina...)

Ook vraag ik me af hoe je dat dan concreet ziet, bij bijvoorbeeld energieverplaatsing in impulsvorm...

Gewoonlijk wordt de potentiŽle gravitatie-energie gedefinieerd voor een statisch zogeheten conservatief krachtenveld. Als je referentiesysteem met de bowlingbal (of de daaraan equivalente energie) op en neer reist heb je een dynamisch krachtenveld. Misschien is daarmee ook wel iets te doen, maar dat is dan in elk geval niet de potentiŽle energie uit de schoolboekjes.

Ik kan de uitleg van Maggy ook niet volledig volgen. Volgens mij bedoelt hij/zij/je iets in de trant van de relativiteitstheorie dat het potentiaalveld afhangt van waar de waarnemer zich bevindt in dit potentiaalveld. Maar ik denk dat dit bij mijn 'machine' weinig ter zake doet. Er wordt onafhankelijk ten opzichte van de waarnemer energie geproduceerd. Je moet dus kunnen aantonen voor ALLE waarnemers dat dit niet klopt. Niet gedeeltelijk voor de ene(bovenaan) en gedeeltelijk voor de andere(onderaan).

Anderzijds, wat ik nog wilde zeggen. Je conservatief krachtenveld staat niet voor het tegengestelde van dynamisch. Conservatief wil zeggen dat de nabla-rotatie ervan 0 is, wat wijst op een speciale vorm van bronnen in je veld. Dit staat dus duidelijk niet in tegenstelling tot dynamisch (of misschien bedoelde je dit niet zo ;) ik dacht, ik vermeld het maar even, zo komen we allemaal vooruit :P )?
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#13

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 07 augustus 2009 - 16:15

Dus volgens jou is het de b) optie: energie gedraagt zich in een gravitatie-potentiaalveld als de massa die het voorstelt? Dat was hetgeen ik ook dacht. Maar waar zie je in die wiki dat bevestigd? (het is een nogal lange pagina...)


Zie stukje "Practical examples".

Ook vraag ik me af hoe je dat dan concreet ziet, bij bijvoorbeeld energieverplaatsing in impulsvorm...


Daar ben ik niet uit - waarschijnlijk zullen we daar toch de hulp van een echte kenner voor nodig hebben. Ik heb wel een provisorische berekening kunnen maken waaruit volgt dat de energie die boven aankomt exponentieel afneemt met de hoogte. Onderweg wordt steeds een beetje van de omhoog gestuurde energie verbruikt om de dan resterende energie weer iets hoger op te tillen. Dit resultaat komt bij benadering overeen met mijn eerder gevonden formule. Ik vermoed dan ook wel dat we zo op de juiste weg zitten. Maar je moet de zaak eigenlijk helemaal relativistisch aanpakken, en dan wordt het gelijk gigantisch moeilijk...

Anderzijds, wat ik nog wilde zeggen. Je conservatief krachtenveld staat niet voor het tegengestelde van dynamisch. Conservatief wil zeggen dat de nabla-rotatie ervan 0 is, wat wijst op een speciale vorm van bronnen in je veld. Dit staat dus duidelijk niet in tegenstelling tot dynamisch (of misschien bedoelde je dit niet zo ;) ik dacht, ik vermeld het maar even, zo komen we allemaal vooruit :P )?


Als je in aardse situaties rekent met potentiŽle energie is het heel verstandig om dat te doen ten opzichte van een "vast" punt (al bewegen de aarde, de zon, de melkweg en ons cluster met snelheden die alleen als getallen uit te drukken zijn en voor mensen niet werkelijk te bevatten zijn). Maar als je relativistisch bezig bent moet je ook je boekhouding consequent relativistisch doen. Dus als je kijkt naar wat er met de massa van de bal gebeurt ten opzichte van zijn eigen assenkruis, dan reken je dus ook de potentiŽle energie ten opzichte van dat zelfde assenkruis. Ongeacht of je dat vanuit Newton of Einstein of wie dan ook benadert.

In dit draadje http://www.physicsfo...ead.php?t=64101 werd dezelfde denkfout gemaakt. En op dezelfde wijze rechtgezet.


Je kan de potentiaal van een conservatief vectorveld zuiver wiskundig uitrekenen. Bij een veranderend vectorveld dat op alle momenten conservatief is vind je dan ook een veranderend potentiaalveld. Maar ik ben in een dergelijk geval wat huiverig voor de fysische interpretatie als potentiŽle energie. De kringintegraal wordt in fysische toepassingen vaak gezien als het resultaat van een binnen een zekere tijdsduur doorlopen gesloten baan. Bij het statische geval heeft een lichaam na het doorlopen van die gesloten baan weer de zelfde energie als bij het begin. Dat is hoe ik het begrip potentiŽle energie tot nog toe steeds tegengekomen ben. Ik kan op dit moment niet goed overzien wat de gevolgen van een plaats- ťn tijdsafhankelijke potentiŽle energie zijn. Het is best mogelijk dat het bij eenparig rechtlijnige beweging in een (bij benadering) constant en gelijkgericht gravitatieveld nog goed gaat. Dan heb je ook geen veranderend gravitatieveld...

#14

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 08 augustus 2009 - 21:48

Nog wat gezocht. Sterk op het idee van 317070 gelijkende gedachte-experimenten zijn hier te vinden:

http://www.alcyone.c...l-redshift.html

http://www.wetenscha...showtopic=17935

Als we de energie als licht omhoog sturen compenseert de gravitationele roodverschuiving voor de toename van de potentiŽle energie.

Hoe gaat dat wanneer we een elektrische spanningspuls omhoog sturen? Kan je dan met Fourieranalyse en verschuiving van het spectrum een passende compensatie voor de toegenomen potentiŽle energie vinden?

Overigens wijst Phys in onderstaande topic op nog veel fundamentelere problemen:

http://www.wetenscha...howtopic=111423

#15

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 09 augustus 2009 - 21:44

Nog even over de transport van elektrische energie. Anders dan ik steeds gedacht heb wordt het echte werk hierbij niet gedaan door de stromen en spanningen, maar door de elektrisch en magnetische velden. En dat niet alleen bij radiogolven, maar ook in een eenvoudig schakelingetje van een batterij en lampje! Zie hier:

http://science.unise...2002/sefton.pdf

Een vergelijkbare oplossing als die van de gravitationele roodverschuiving voor de ophoog gestuurde lichtpuls, wordt daarmee ook hier zeer aannemelijk.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures