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Kein Boot Hier kann man allgemeinen Small Talk halten. Es muß ja nicht immer um Boote gehen.

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Alt 01.02.2011, 15:38
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Standard Bau eines luftballongetriebenen Fahrzeugs

Moin,

wir rätseln, wie wir das Mädchen-Team meiner Tochter an die Spitze bringen.
Die Aufgabe im Physikunterricht (8.Klasse) lautet:

baut ein Fahrzeug, das angetrieben mittels Luft aus einem normalen Luftballon möglichst weit geradeaus fährt.
Austragungsort: 3-fach-Turnhalle des Gymnasiums

Mehrere Klassen nehmen an dem wettbewerb teil. zuerst werden verschiedene teams in den klassen gebildet, die gegeneinander antreten, dann das beste team jeder Klasse gegeneinander.
Die Kids haben den rekordhalter mit 30m genannt bekommen - da wollen die hin....

hat jemand eine gute Konstruktionsidee oder gar Pläne?

Leichtbau und CDs als Räder wei im rekordmodell ist ja ok, aber der (Reibungs) an den Rädern bzw. der Achse gibt mir zu denken.

Wo sind unsere Cracks?
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Pit

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  #2  
Alt 01.02.2011, 15:47
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Standard

Mit welchem Druck darf der Ballon gefüllt werden? Du kannst ja den Ballon ins Fahrzeuggehäuse einbauen und dann kann man da eine Menge Druck reinpumpen. Hat den 2ten Vorteil, der Ballon wird nicht so groß dder Fahrwiderstand ist kleiner. Wenn er natürlich aussen montiert und nur mit der Lunge aufgeblasen werden darf, geht das nicht. (Ist ja schon ein leichter Pfusch, aber Auslegungssache wie in der Formel 1 )

Ich würde da eher mit den Düsen experimentieren, die Achsen durch passende Teflonbuchsen führen ist leichter als Kugellager.

Auch eine Art Schaufelradantrieb auf der hinteren Achse im Luftstrom bei reduziertem Gasaustritt bei gleichzeitig längerer Wirkungsdauer könnte den gewissen Vorsprung erzielen.
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gregor

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Alt 01.02.2011, 15:51
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Basstel-Bassti Basstel-Bassti ist offline
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alles quark , den Mädels ne Männerportion Bohnen mit Speck und Zwiebeln kredenzen und danach alle auf ein Skateboard stellen
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  #4  
Alt 01.02.2011, 15:56
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Zitat:
Zitat von Basstel-Bassti Beitrag anzeigen
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EIN Luftballon, nicht alle Mädels.... Ausserdem ist es nicht im Wasser - also kein Jetantrieb
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  #5  
Alt 01.02.2011, 15:59
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@Gregor
das mit dem Gehäuse ist gut - muss ich nachher mal klären bzw. zur klärung aufgeben. Schaufelrad oder Propeller hatten wir uns bereits überlegt.
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Pit

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  #6  
Alt 01.02.2011, 17:35
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möglichst kleine Düse auf Schaufelrad,
Schaufelrad mit Freilauf, am Chassi fest, lose auf einer Achse montiert und über eine Torsionsfeder ala Kugelschreiberfeder mit dem Antriebsrad verbunden

soll die Energie speichern, die beim Anfahren und dem da noch schlechte Wirkungsgrad verpufft
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Grüße
kay

Schlagfertigkeit ist, einen Tag später die passende Antwort zu haben
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  #7  
Alt 01.02.2011, 17:51
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Anregung zum Projekt
Den Luftballon mit möglichst kalter Luft unmittelbar vor dem Versuch befüllen (Druckflasche in einer Kühlbox lagern).
Da müsste sich doch der verfügbare Druck durch Erwärmung an der "Normalluft"wärend der Fahrt erhöhen/verlängern lassen ohne das der Ballon das übel nimmt.
Was meint Ihr?
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Gruß Andreas
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  #8  
Alt 01.02.2011, 18:21
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Wenn es wirklich tiefgekühlt ist, wäre zumindest die Dichte und damit dder Rückstoß und / oder Wirkung am Schaufelrad höher. Aber der Temperaturbereich in dem das wirklich Wirkung zeigt, tut dem Ballon bestimmt nicht gut, nicht dass er platzt.

Man darf ja mit den Augen klauen...

Hier sehr interessant, dass auch Geschwindigkeit und Weite eingeblendet sind.

http://www.youtube Contest

Oder mal eine ganz andere Idee. Bei sehr leichtem Fhzg. und ggf. dünner langer Leine vielleicht in einer Turnhalle gut.... (Das Heck müßte natürlich schwer genug sein um die Antriebskraft zu übertragen.

http://www.youtube mit Helium

Ein Dreirad würde ich bevorzugen.
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Alt 01.02.2011, 18:37
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Wie wäre es mit einer Ballonpumpe?
Der Ballon steckt in 2 übereinander geschobene Papprohre,
die nach unten und oben geschlossen sind.
Seitlich werden die beiden Rohre mit dünner Folie von der Aussenluft abgeschottet.
Oben auf das Rohr liegt ein Gewicht welches ausreicht
die obere Pappröhre bei erschlaffen des Ballons nach unten zu drücken und somit noch etwas Luft nachführt.
Evtl ist es möglich mittels Faden am Ballon eine Sperre
aufzuziehen damit die zusätzliche Luft der Gewichtsschachtel schlagartig und erst ab einer bestimmten Volumengrösse des Ballons entweichen kann
Einfachmal mit Paint durchspielen
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  #10  
Alt 01.02.2011, 18:43
Wohnbusfahrer
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Wenn mit Leinen gearbeitet werden darf, hätte ich eine Idee ... Dabei würde der Luftballon nur ein Gewicht festhalten. Ballon entleeren, Gewicht fällt runter, dreht über eine Schnur eine Welle, auf der Welle eine große Scheibe (Übersetzung!), auf der Scheibe wird ein Faden aufgewickelt der den Wagen zieht. 30m? Kein Problem ...
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  #11  
Alt 01.02.2011, 21:12
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jessig1 jessig1 ist offline
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Hallo,

gibt es irgendwelche Vorschriften bzgl Größe, Form oä?

Falls nicht:

Ein PVC Rohr mit 100mm Durchmesser und ca. 50cm Länge. Zwei Achsen mit Rädern dran (von einem Spielzeugauto).

Beidseitig Deckel drauf, den Ballon vorher rein. In einen Deckel ein Loch bohren, damit das "Mundstück" des LUftballons raus schaut.

Die Deckel mit zwei Gewindestangen und Flacheisen gut verschrauben.

Dann kannst du den Ballon mit einer Fahrradpumpe auf 4 oder 5 Bar aufpumpen. Wenn du dann das Mundstück losläßt, ist die Halle zu klein.
Kannst ja vorher testen, wieviel Bar du brauchst um die erforderliche Strecke zu schaffen. Reibung von Rädern usw ist hierbei uninteressant.

Gruß Jürgen
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  #12  
Alt 01.02.2011, 21:14
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Basstel-Bassti Basstel-Bassti ist offline
Preußenbengel
 
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Zitat:
Zitat von Pit Beitrag anzeigen
EIN Luftballon, nicht alle Mädels.... Ausserdem ist es nicht im Wasser - also kein Jetantrieb
okey, zweiter Versuch


haste nen kleinen Elefanten ?? Den auf den Wagen schnallen, wie der gefüttert wird hier bitte lernen:

http://www.youtube.com/watch?v=rCewiOuh0Ng
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  #13  
Alt 01.02.2011, 22:55
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Dicke Lippe Dicke Lippe ist offline
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Zitat:
Zitat von jessig1 Beitrag anzeigen
....
Falls nicht:

Ein PVC Rohr mit 100mm Durchmesser und ca. 50cm Länge. Zwei Achsen mit Rädern dran (von einem Spielzeugauto).
...
Das wäre genau das Gehäuse was ich in Beitrag #2 meinte.

@ Andreas: Bei diesen Variante ist das Gewicht selbst aber das Problem. Auch das Gewicht muss ja mit beschleunigt werden, ob dies letztlich zu einer vergrößerten Reichweite führt?

@ Wohnbusfahrer: Darunter kann ich mir schon etwas wirklich gut funktionierendes vorstellen. So ein Luftballon kann schon eine Menge Gewicht tragen, auch könnte er so hoch "montiert" werden, dass das Gewicht eine sehr große Arbeitsstrecke zur Verfügung hat, im leeren Zustand (Ballon) kann das Gewicht dann ja locker an ihm vorbei fallen. Die Turnhalle ist eben, Kippgefahr auch bei hohen Konstruktionen besteht daher kaum und um Geschwindigkeit geht es nicht, so dass man die Übersetzung auf Reichweite trimmen kann.
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  #14  
Alt 01.02.2011, 23:43
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hheck hheck ist offline
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Man muß die Luft ja garnicht entweichen lassen.
Der Ballon wird aufgeblasen und verschlossen.
Dann wird er unter einem Brett an einem Scharnier zusammengequetscht.
Am anderen Ende des Bretts ist ein Faden, der um die Achse eines Rades gewickelt ist
Wird das Fahrzeug losgelassen, drückt der Ballon das Brett nach oben und der Faden setzt das Rad in Bewegung.
Der Antrieb erfolgt eindeutig durch die Luft im Ballon, wie gefordert.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
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  #15  
Alt 02.02.2011, 14:34
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Pit Pit ist offline
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Ihr habt Ideen - einfach Spitze.
Tochter hat bis 15:30 Schule und will dann weitere zugelassene Details nennen können. Gestern konnte sie nur sagen: die Größe des Ballons ist egal....
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Pit

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  #16  
Alt 02.02.2011, 15:01
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N.Eptun N.Eptun ist offline
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Zitat:
Zitat von Pit Beitrag anzeigen
Ihr habt Ideen - einfach Spitze.
Tochter hat bis 15:30 Schule und will dann weitere zugelassene Details nennen können. Gestern konnte sie nur sagen: die Größe des Ballons ist egal....

na dann... gib mal "Riesenluftballon in der Bucht ein


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Alt 02.02.2011, 19:11
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Muss es denn mit Luft engetrieben werden oder muss nur ein Luftballon den Antrieb erzeugen???

Wir mussten auch mal ein ,,Balloncar" im Studium bauen. Wir haben eine kleine Übersetzung gebaut und den Ludtballon gedreht. Wenn er sich wieder entdreht hat gab das den Antrieb der über die kleine Übersetzung weiter gegeben wurde. Das haben wir mit Holzscheiben und Schweissdraht gebaut. Die Materialien waren vorgeben...

Gruss Flo
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  #18  
Alt 02.02.2011, 19:36
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Zitat:
Zitat von hheck Beitrag anzeigen
Man muß die Luft ja garnicht entweichen lassen.
Der Ballon wird aufgeblasen und verschlossen.
Dann wird er unter einem Brett an einem Scharnier zusammengequetscht.
Am anderen Ende des Bretts ist ein Faden, der um die Achse eines Rades gewickelt ist
Wird das Fahrzeug losgelassen, drückt der Ballon das Brett nach oben und der Faden setzt das Rad in Bewegung.
Der Antrieb erfolgt eindeutig durch die Luft im Ballon, wie gefordert.

Gruß
Helle
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Genau, das kann man noch etwas optimieren
Gute Idee Helle
2 te Stufe,wenn die Federkraft des Ballones fast ausgenutzt ist zieht ein Bindfaden einen Stöpsel aus dem Ventil und die Luft wird über eine Düse abgeleitet.
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Alt 02.02.2011, 19:54
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Ihr kommt auf Ideen...

Es scheint klar zu sein, dass ausschließlich die im Ballon gespeicherte Energie dem Vortrieb dienen soll, und da kommt nur das Rückstoßprinzip in Frage. Hier ist Leichtbau und Leichtlauf angesagt, und es muss eine Düse verwendet werden, möglichst im Durchmesser variierbar. Alles andere erzeugt nur Verluste und verringert die Reichweite. Als Trick könnte man statt Luft im Ballon zB Schwefelhexafluorid verwenden - das ist fünfmal so schwer wie Luft (!) und könnte die Reichweite fast verdoppeln. Hat sicher ein Tec-Diver in Deiner Nähe...
Die Räder müssen sehr exakt ausgerichtet sein, ungeschmierte Keramiklager wären super. Bei geringer Reibung kann man dann nämlich die Düse soweit verkleinern, dass es zu einem langsamen aber seeeehr weiten Lauf kommt.

...wollen wir einen BF-Wettkampf daraus machen ?!!!
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Mit freundlichem Gruß,
Thorsten
Sapere aude !

Geändert von xtw (02.02.2011 um 20:10 Uhr)
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  #20  
Alt 03.02.2011, 00:01
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Zitat:
Zitat von xtw Beitrag anzeigen
Es scheint klar zu sein, dass ausschließlich die im Ballon gespeicherte Energie dem Vortrieb dienen soll
Wenn du schreibst "es scheint ...", dann kannnst du dir den Rest sparen. "es scheint" heißt nämlich nichts anderes als "ich weiß es nicht". Und das ist keine Basis für ein "da kommt nur ...".
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