Rätsel

J

jochenhecht

Member
Themenstarter
Registriert
29 Mai 2010
Beiträge
303
Hallo Leute,

ich hätte ein kleines "Rätsel" für euch. Eigentlich ist es kein Rätsel sondern reine Naturwissenschaft. Es könnte auch eine Übungsaufgabe aus der Physik sein.

Also:
Vater und Sohn (ca. 6 Jahre alt) fahren abends Fahrrad. Sie fahren neben einander, also mit gleicher Geschwindigkeit.

Das Fahrrad des Vaters ist ein normales Herrenrad (ca. 28" Reifengröße, ist aber unwichtig).
Das Fahrrad des Sohns ist ein Kinderfahrrad und deutlich kleiner als das vom Vater. An beiden Fahrrädern ist der gleiche Dynamo und die gleiche Lampe angebracht.
Wie gesagt, sie fahren nebeneinander/auf gleicher Höhe mit konstanter Geschwindigkeit.

Frage: Welche Lampe leuchtet heller?

Zusatz:
Es handelt sich nicht um einen Nabendynamo! Dynamo und Lampe sind baugleich!
Zur Info: Desto schneller ein Dynamo angetrieben wird, desto mehr Spannung wird erzeugt.

Bin schon über die Antworten gespannt. Sollte es zu keiner Lösung kommen, werde ich das Rätsel mit erklärung natürlich auflösen :cool:


Viel Spaß
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Jochen,

sehe, Du bist eben online ;). Wir sind alle auf Deine Lösung gespannt...

LG Uwe
 
buddabrod schrieb:
In Relation zum Gesamtradius ist das korrekt. Wenn man aber so exakt sein will, muss man auch von nichtperfekten Lampen/Dynamos ausgehen, deren Fertigungstoleranz und somit Spannungs/Frequenz/Helligkeitsfehler wohl in der gleichen Größenordnung liegt wie der Fehler bei der Dynamoposition.
Zum Vergrößern anklicken....

Das mag sein. Aber der TE hat doch irgendwo im Thread geschrieben, dass bei beiden Fahrrädern die Bauteile identisch sind, i.A. bedeutet dies wohl, dass Fertigungstoleranzen für die Lösung der Aufgabe nicht relevant, bzw. nicht existent, sind.

Der Unterschied der Drehgeschwindigkeit des Dynamos wird auch immer größer, je größer der Größenunterschied der Fahrräder ist.
 
Wie Helios auch schreibt: wenn man von idealisierten Bauteilen ausgeht, kann man auch von einer idealen Dynamo Position ausgehen.

Entweder alles exakt oder alles idealisiert. ;)
 
buddabrod schrieb:
In Relation zum Gesamtradius ist das korrekt. Wenn man aber so exakt sein will, muss man auch von nichtperfekten Lampen/Dynamos ausgehen, deren Fertigungstoleranz und somit Spannungs/Frequenz/Helligkeitsfehler wohl in der gleichen Größenordnung liegt wie der Fehler bei der Dynamoposition.
Zum Vergrößern anklicken....

Bitte fang nicht mit sowas an denn da drehen viele durch hier im Forum! Sind die selben Kabel verbaut, Schlupf des dynamo....

Bin froh das das "rumrätseln" endlich wieder Niveau bekommen hat und naturwissenschaftlich diskutiert wird. So hatte ich mir das erhofft und kann ich gut in meiner psychologiestudie verwenden :D

Ach ja... könnte sein, dass ihr alle bald Werbung von Fahrrädern und Dynamos im Briefkasten habt :D

Lösung kommt heute Abend!!!
 
jochenhecht schrieb:
Bitte fang nicht mit sowas an denn da drehen viele durch hier im Forum! Sind die selben Kabel verbaut, Schlupf des dynamo....
Zum Vergrößern anklicken....

Wie ich schon gesagt habe: die einzige Zwangsbedingung ist die pro Zeit zurückgelegte Strecke des Dynamo. Und die ist beim idealisierten Fahrrad gleich der zurückgelegten Strecke.

Habe nur Calvins Aussagen noch etwas überspitzt :D Beim realen Rad hat er aber völlig recht :)

Ach ja... könnte sein, dass ihr alle bald Werbung von Fahrrädern und Dynamos im Briefkasten habt
Zum Vergrößern anklicken....
Na, wenn dann ein richtiges Fahrrad vor der Tür! So eins mit Titanrahmen und so.. das wollte ich mir eh bald zusammenbasteln :D
 
buddabrod schrieb:
Na, wenn dann ein richtiges Fahrrad vor der Tür! So eins mit Titanrahmen und so.. das wollte ich mir eh bald zusammenbasteln :D
Zum Vergrößern anklicken....

Dann kannste ja mal vorne und hinten unterschiedlich große Räder mit jeweils eigenem Dynamo anbauen und mal den experimentellen Nachweis liefern....:D
 
@mectst


Schau doch ins entsprechende Tabellenbuch :D

SCNR


Nachtrag: Seht das Problem doch mal anders rum. Stellt euch vor, der Dynamo sei ein Motor, der das Rad antreibt. Welche Drehzahl müßte der Dynamo dann haben?
 
Zuletzt bearbeitet:
Lösung

Größtenteils fand ich eure Denkweisen und Lösungsansätze sehr interessant. Für diese Aufgabe gibt es sicherlich mehrere Lösungen. Ich habe hier mal eine ausgearbeitet, die ich persönlich am leichtesten finde.

Leider zickt mein scanner gerade. Er scannt irgendwie nur schwarz weiß. Hab es extra schön farbig farbig gestaltet.

Wie bereits hier schon diskutiert wurde, liegt der Knackpunkt der Aufgabe in der Umfangsgeschwindigkeit des Reifen. Diese Umfangsgeschwindigkeit treibt den Dynamo an. Desto schneller sich dieser dreht, desto mehr Spannung wird erzeugt und dadurch leuchtet die Lampe heller.


Sollte man es nicht erkennen können, schicke es euch gerne per mail zu.



Größtenteils fand ich eure Denkweisen und Lösungsansätze sehr interessant. Für diese Aufgabe gibt es sicherlich mehrere Lösungen. Ich habe hier mal eine ausgearbeitet, die ich persönlich am leichtesten finde.

Leider zickt mein scanner gerade. Er scannt irgendwie nur schwarz weiß. Hab es extra schön farbig farbig gestaltet.

Wie bereits hier schon diskutiert wurde, liegt der Knackpunkt der Aufgabe in der Umfangsgeschwindigkeit des Reifen. Diese Umfangsgeschwindigkeit treibt den Dynamo an. Desto schneller sich dieser dreht, desto mehr Spannung wird erzeugt und dadurch leuchtet die Lampe heller.


Sollte man es nicht erkennen können, schicke es euch gerne per mail zu.

Hier hab ich es auch nochmal hochgeladen:

http://imageshack.us/photo/my-images/18/fahrrad2.jpg/


Viel Spaß damit.
 

Anhänge

  • fahrrad2.jpg
    fahrrad2.jpg
    43 KB · Aufrufe: 104
Dein Beweis ist ein bisschen lang, aber es hilft vielleicht dem ein oder anderen beim Verständnis.
 
Strahlensatz ist übrigens eher etwas aus der Mathematik.Ist zum Veranschaulichen ganz gut, aber man sollte schon bei Bahn- und Winkelgeschwindigkeit bleiben, braucht man ja auch nicht extra herleiten.
 
Aber bevor ich hier einen halben Roman schreibe und am Ende sage: "Ist doch logisch" oder "Einfach mal ein bisschen Nachdenken" mache ich lieber eine Skizze mit ein paar Pfeilen und einer Erläuterung.
 
Also ist der Abstand des Dynamos von der Laufflaeche doch wichtig :D

Das mit Strahlensatz zu loesen sieht sehr nach Maschbauer aus ;) Fand ich persoenlich ueberhaupt nicht einleuchtend, aber so denkt eben jeder anders ^^
 
Sorry Jochen, deine Rechnung ist mathematisch richtig, aber physikalisch falsch, da Umfangsgeschwindigkeit = Mittelpunktsgeschwindigkeit. Mit Strahlensatz kannst du da nichts beweisen, aber ich bin auch weder Mathematiker noch Maschinenbauer :D

Die korrekte Erklärung würde schlicht lauten, dass bei gleicher Geschwindigkeit der Fahrräder die Umfangsgeschwindigkeit der Laufräder (unabhängig von ihrer Größe) gleich sein muss und diese (und nicht die Winkelgeschwindigkeit) maßgeblich für die Dynamodrehzahl ist. Simply as that.

Also: Beim nächsten Mal bitte etwas anspruchsvoller, irgendwas, das mit Thinkpads zu tun hat und mit korrekten Erklärungen.

Gruß, der tomatenfisch
 
Zuletzt bearbeitet:
tomatenfisch schrieb:
Sorry Jochen, deine Rechnung ist mathematisch richtig
Zum Vergrößern anklicken....
Hoffentlich liest das kein Mathematiker..

aber physikalisch falsch, da Umfangsgeschwindigkeit = Mittelpunktsgeschwindigkeit.
Zum Vergrößern anklicken....
Hä? Seit wann ist das so? Die Punkte auf dem Radumfang "überholen" doch ständig den Radmittelpunkt (Drehung genannt.. als Physiker bezeichnet man das als harmonische Oszillation ;) ), von daher ist deren Geschwindigkeit definitiv höher.. ;)

Mit Strahlensatz kannst du da nichts beweisen, aber ich bin auch weder Mathematiker noch Maschinenbauer :D
Zum Vergrößern anklicken....
Wieso?

Die korrekte Erklärung würde schlicht lauten, dass bei gleicher Geschwindigkeit der Fahrräder die Umfangsgeschwindigkeit der Laufräder (unabhängig von ihrer Größe) gleich sein muss und diese (und nicht die Winkelgeschwindigkeit) maßgeblich für die Dynamodrehzahl ist. Simply as that.
Zum Vergrößern anklicken....
Genau das steht doch da?

Edit: Beachte: er meint die Winkelgeschwindigkeit beim Dynamo.

Edit: Mooment. Du machst mich grad nachdenklich. Den Begriff der "Umfangsgeschwindigkeit" kannte ich vorher nicht und interpretiere wohl was falsches rein (oder auch nicht)
Das ist doch die Geschwindigkeit eines Punktes, der auf dem Radumfang sitzt? In dem Fall stimmt der "Beweis".
 
Zuletzt bearbeitet:
Du musst dich einloggen oder registrieren, um hier zu antworten.
  • ok1.de
  • ok2.de
  • thinkstore24.de
  • Preiswerte-IT - Gebrauchte Lenovo Notebooks kaufen

Werbung

Zurück
Oben