Last mal Lastarm gleich Kraft mal Kraftarm - das ist elementares Gesetz der Mechanik, das uneingeschränkt gilt, weil permanent durch jede Balkenwaage und jedes Getriebe usw. bestätigt. Die Menschen wandten schon früh dieses Hebel-Gesetz an und erfanden vielerlei Werkzeuge, um trotz begrenzter körperlicher Kraft die gewünschten Ergebnisse zu erreichen.
Eine frühe und höchst erfolgreiche Erfindung war z.B. die des Schleuderns (anstatt nur ´mit der Hand am Arm´ Steinen nach Tieren zu werfen). In den Kapiteln Schleuder-Effekt und Addition der Kräfte habe ich diese (von Dr. Habbel aufgezeigte) Problematik untersucht.
Mit einer ´David´s Schleuder´ wird die Masse auf einer Spiralbahn nach außen, auf immer größeren Radius, geführt und zugleich im Drehsinn des Systems beschleunigt (siehe Bild rechts). Fliehkraft und eingesetzte Kraft addieren sich dabei vektoriell. Nach etwa einer halben Umdrehung erreicht die Masse maximale Geschwindigkeit - weit höher als mit gleicher Kraft am (von Beginn an) langen Radius zu erzielen ist.
Gleiche Beschleunigung kostet keinesfalls immer gleiche Kräfte, wenn zusätzliche Kräfte wie Fliehkraft oder Gravitation mitwirkend sind. Das Hebelgesetz gilt dabei noch immer - aber durch geschickte Organisation können die ´kostenlosen´ Kräfte der Trägheit (in Form von Fliehkraft) oder Gravitation durchaus zweckdienlich genutzt werden. Entscheidend ist dabei, ob sich die Kräfte vektoriell zu größerer oder kleinerer Resultierenden addieren.
Anwendbar und nutzbar sind diese Effekte z.B. in Rotorsystemen, wenn exzentrische Masse beim Hinaus-Fallen beschleunigt und umgekehrt beim Herein-Ziehen verzögert wird. Solche Bewegungssysteme mit geschickter Anwendung der Hebelgesetze und Kräfte-Kombination werden weiter unten diskutiert.
Arbeit
Kraft mal Weg gleich Arbeit - das ist elementares Gesetz der Mechanik, durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse kann nur die Relation von Kraft und Weg variiert werden, die Arbeit bleibt stets die gleiche. Auch diese Erfahrung wird durch gängige Praxis permanent bestätigt. Und dennoch gibt es ´phänomenale´ Ausnahmen.
Im Bild rechts ist schematisch eine Balkenwaage dargestellt. Auf dem Hebelarm links ist z.B. ein Rad eines Fahrrads montiert, dessen Gewicht durch entsprechendes Gewicht auf dem rechten Hebelarm in Balance gehalten wird. Auch wenn dieses Rad in Drehung versetzt wird, bleibt die Waage im Gleichgewicht, weil das Gewicht des Rads unverändert bleibt.
Arbeit kann bei diesem Experiment z.B. geleistet werden, indem der Hebel rechts nach unten gedrückt und entsprechend die Masse des Rads links angehoben wird. Und dabei ist phänomenal, dass ein drehendes Rad vielfach leichter anzuheben ist als das gleiche, aber nicht drehende Rad.
Dieses Experiment kann jedermann jederzeit ausführen. Stets wird das drehende Rad sich viel leichter im Raum bewegen lassen als das nicht-drehende Rad - solang die Radachse parallel im Raum bewegt wird. Sobald aber die Radachse geschwenkt wird, treten wiederum ´phänomenale´ Kräfte auf - die eines Kreisels. Und ebenso ´phänomenal´ ist z.B. auch, dass man ein solches drehende Rad nur auf einer Seite seiner Achse unterstützen muss - und es dennoch nicht herunter fällt.
Diese Effekte sind bestens bekannt und werden z.B. in der Ballistik auch genutzt (drehende Körper fliegen schneller und höher und auf stabilerer Bahn). Teilweise sind die Effekte leicht mit bekannten Gesetzen erklärbar. Die eklatante Verletzung des ´Arbeits-Gesetzes´ wird in der Lehre aber lieber verschwiegen - weil mit gängiger Theorie keinesfalls zu erklären. Die wirkliche Ursache dieser Effekte kann nur unter Einbeziehung des Äthers und seiner speziellen Eigenschaften erkannt werden - wie in späteren Kapiteln ausgeführt wird.
Vollkommen unverständlich aber ist, warum diese bekannten Effekte nicht konsequent in Maschinen genutzt werden, erklärbar nur aus der Furcht vor ´Gesetzes-Übertretung´ bzw. dem ´unerlaubten Bau von Perpetuum Mobile´.
Leistung
Arbeit je Zeiteinheit gleich Leistung - das ist Maßstab für die Effektivität eines Vorhabens. Dieser Ausdruck ist pauschal, beispielsweise ´arbeitet´ ein Verbrennungsmotor keinesfalls die ganze Zeit, vielmehr ergibt sich ein positives Drehmoment an der Kurbelwelle nur im Explosions-Takt. Die ganze Zeit über gelten sehr wohl die ´Naturgesetze´ der Wärmelehre wie der Hebelgesetze - aber sie können in den diversen Phasen durchaus unterschiedlich angewandt werden.
Seit über hundert Jahren wurde beispielsweise das Pleuel zur Umsetzung von linearer Bewegung in Drehbewegung mit großem Erfolg eingesetzt. Niemand dachte daran, dass dieses simple und bewährte Getriebe verbesserungsfähig wäre - fast niemand. Aber Mederer´s Doppelpleuel verbessert die Leistung (wie Abgaswerte) von Verbrennungsmotoren ganz entscheidend.
Im Prinzip wird dabei die Arbeit des Komprimierens auf ´zwei Beine´ gestellt, während die Kraft der Expansion allein auf die Kurbelwelle übertragen wird. Details dazu sind in Kapitel Knickpleuel und Doppelpleuel dargestellt.
Es ist absolut ´traurig´, dass die Mächtigen dieser Welt keinerlei Interesse an dieser glasklaren und erprobten Technik zeigen, sondern offensichtlich Interesse nur daran haben, dass weiterhin möglichst viel Öl verbraucht wird.
Ansatz
Mit diesen wenigen Beispielen soll aufgezeigt werden, dass die bekannten Naturgesetze keineswegs der Weisheit letzter Schluss sind. In jedem Sachgebiet der Physik gibt es viele ´Phänomene´, die noch völlig ungeklärt bzw. vollkommen widersprüchlich zur gängigen Lehre sind. Der Ansatz für Fortschritte kann darum nur sein, diesen Phänomenen nachzugehen. Die Technik darf nicht auf die Anwendung des Bekannten reduziert werden, sondern sollte gerade diese ´Ausnahmen´ als Basis nehmen - auch auf die Gefahr hin, dass dabei die Effizienz größer als hundert Prozent bzw. die ´Aufwandszahl´ kleiner als eins wird. Im Abschnitt Rotorsysteme werde ich einige ´Phänomene´ einfacher Mechanik ansprechen.
Aber schon diese simple Anwendung des simplen Hebelgesetzes beim Doppelpleuel zeigt auf, dass Effekt nicht durch die Gesetze fixiert wird, sondern allein durch geschickte Organisation der Prozesse, d.h. der zweckdienlichen Anwendung der Gesetze, bestehende Limitierungen überschreitbar werden.
Dieses Beispiel zeigt auf, wie leicht solche Techniken machbar sind - und zeigt zugleich auf, wie schwierig ihrer Realisierung gegen mächtige wirtschaftliche Interessen ist. Genau so selbst-beschränkend verhält sich die offizielle Wissenschaft, indem sie sich auf graduelle Verbesserungen von Bekanntem konzentriert - und ´unbequeme´ Phänomene ausklammert. Aber nur deren Erklärung und Anwendung können Ansatz wirklich gravierenden Fortschritts sein.
Im folgenden Kapitel Regeneration von Gleichgewicht werde ich einen generellen Ansatz zur Nutzung ´brachliegender´ Kräfte darstellen.
Evert / 12.02.2004
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