Perpetuum mobile met magneten

Chef stelde deze vraag op 04 juli 2024 om 17:04.

Ik ben op de hoogte van de eerste en tweede wet van de thermodynamica en ik weet dat het niet mogelijk is om een perpetuum mobile te maken.

Hoewel ik het van ieder ander perpetuum mobile logisch vind dat het niet werkt, heb ik altijd een beetje moeite met een perpetujm mobile die werkt met magneten.

Zie het plaatje in de bijlage, als je hier naar kijkt zou je zeggen dat het moet werken. Toch werkt het niet, maar waarom precies niet? 

Reacties

Theo de Klerk op 04 juli 2024 om 17:14

Pepetuum mobile's werken niet. Ergens in het ontwerp wordt altijd of energie  erbij gesmokkeld of zou iets wrijvingsloos zonder energieverlies werken. Maar ook niet tegen belasting van de bron kunnen.

Magneetconstructies werken ook niet (zou "magneet" en "magisch" iets met elkaar hebben omdat de doorsnee pepetuum mobile magnetenontwerper van magneten ook blijkbaar niks snapt).

Magneten stoten elkaar af of trekken elkaar aan. Probleem is dat de krachten een netto evenwicht zoeken waarna alles gewoon stilstaat. In dit geval waarschijnlijk als de bewegende magneet tegenover een vaste magneet staat. Gelijke aantrekking/afstoting. Netto niks.

Chef op 04 juli 2024 om 17:59

Ik weet dat ze niet werken, en dat alle filmpjes trucages zijn. Omdat de wet van behoud van energie altijd op gaat. Maar ik zie in deze situatie gewoon even niet waarom het niet werkt.

Als dezelfde kleuren/polen elkaar afstoten en verschillende kleuren/polen elkaar aantrekken, dan lijkt het er toch op alsof het aan alle kanten telkens de juiste kant op getrokken wordt.

Ik zie gewoon even niet op welk punt de magneten elkaar 'tegenwerken'. 

Misschien kan iemand mij dit laten zien.

Jan van de Velde op 04 juli 2024 om 18:25

Chef

Zie het plaatje in de bijlage, als je hier naar kijkt zou je zeggen dat het moet werken.

In die stand zal dat zeker werken.

Eventjes. 

Zoals je ook van een bal op heuphoogte kunt voorspellen dat die naar beneden zal vallen.

Maar ...
deze PM is geen perpetuum mobile maar slechts een achtsteslagmobile.

Chef

Misschien kan iemand mij dit laten zien.

Eenmaal naar  deze stand gedraaid:

is het feest gedaan... :) 

Gezien?

Groet, Jan 

Theo de Klerk op 04 juli 2024 om 19:27

En door traagheid kunnen de armen nog even doorschieten (zoals ook een dynamo door een dood punt schiet en dan de stroom omdraait en er weer een halve slag gedraaid kan worden) maar die snelheid wordt steeds minder (wrijving) waardoor uiteindelijk de stand wordt bereikt die Jan aangeeft met bijna geen snelheid. Dan wordt ook niet meer doorgeschoten en is het einde verhaal.

Chef op 04 juli 2024 om 20:29

"deze PM is geen perpetuum mobile maar slechts een achtsteslagmobile."
Ik heb geen idee wat een achtsteslagmobile is, ik kan het ook niet vinden op Google. :)

"Eenmaal naar  deze stand gedraaid:"
Dus in deze stand wordt hij telkens even afgeremd? Of op dit punt werken de krachten elkaar tegen en gebeurt er even niks?

"Probleem is dat de krachten een netto evenwicht zoeken waarna alles gewoon stilstaat."
Dit probeer ik dus even voor mij te zien en dat lukt nog niet echt. Want ondanks dat er op het bovengenoemde punt even niets gebeurd of hij zelfs afremt, krijgt hij kort daarna toch weer een 'duwtje'? 

Of gaat het afremmen (naast de wrijving en luchtweerstand) met even veel kracht als dat 'duwtje' ?





Theo de Klerk op 05 juli 2024 om 01:50

Vergeet niet dat elke noordpool van magneet A die een zuidpool van B aantrekt ook vrijwel even hard de altijd aanwezige noordpool van B afstoot. De aantrekkingskracht zal veel kleiner zijn door de iets kleinere afstoting. Dat maakt dat zo'n constructie vrij snel tot stilstand komt.

Jan van de Velde op 05 juli 2024 om 10:38

Chef

Ik heb geen idee wat een achtsteslagmobile is, 

die bestaan ook niet, maar het apparaat dat jij tekende zal vanuit de gegeven stand  45o (1/8 deel van een rondje, een slag) bewegen en dan ophouden. 

Chef

"
"Probleem is dat de krachten een netto evenwicht zoeken waarna alles gewoon stilstaat."
Dit probeer ik dus even voor mij te zien en dat lukt nog niet echt. Want ondanks dat er op het bovengenoemde punt even niets gebeurd of hij zelfs afremt, krijgt hij kort daarna toch weer een 'duwtje'? 

Het is niet zo dat je bij het naderen van een statische magneet even de zuidpool van de bewegende magneet uitschakelt, net zo min als dat je bij het passeren van zo'n statische magneet even de noordpool van de bewegende magneet kunt uitschakelen

En dat gaat ook om een bochtje achterom, die statische magneten hebben ook een achterkant hè. 
Zoekend naar afbeeldingen van twee magneten haaks op elkaar vond ik een geweldige applet om de veldlijnen te kunnen laten zien: 
https://javalab.org/en/magnetic_force_en/

Hier dan het plaatje als de draaiende magneet een klein eindje voorbij de statische: we zien zowel aantrekkende als afstotende lijnen: 

groet, Jan

Chef op 05 juli 2024 om 11:06

Bedankt voor de antwoorden.

Dus precies het midden van de magneet wil eigenlijk stilstaan ter hoogte van de statische magneet omdat er evenveel krachten afstoten als aantrekken?

Maar zorgen de magneten dan ook zelf voor de afremming? Of omdat de krachten netto nul zijn juist niet?

Met andere woorden, stel als er geen luchtweerstand en wrijvingsweerstand bestonden, zorgen de magneten dan zelf voor de afremming, of zou hij dan wel blijven draaien? 

 

Jan van de Velde op 05 juli 2024 om 17:21

Chef

Dus precies het midden van de magneet wil eigenlijk stilstaan ter hoogte van de statische magneet omdat er evenveel krachten afstoten als aantrekken?

dan gebruik je die applet en probeer je de veldlijnen in di stand te interpreteren:


Ziet dit er volgens jou uit als:

  1. wil naar links
  2. evenwicht
  3. wil naar rechts

??

En dan voor het vervolg even bedenken dat de krachten tussen twee magneten héél snel afnemen met de afstand: een koelkastmagneetje met een papiertje gaat prima, maar met 10 velletjes wordt dat al "douteux"

 

Chef op 05 juli 2024 om 17:52

Ziet er voor mij als als "wil naar rechts"

Jan van de Velde op 05 juli 2024 om 19:35

Ja, voor mij ook. Dus ik denk dat hij in een stand iets rechts van het midden zal stilvallen. 

Chef

Maar zorgen de magneten dan ook zelf voor de afremming? Of omdat de krachten netto nul zijn juist niet?

Ik denk dat de magneten zelf wel voor enige afremming zorgen, omdat veranderende magneetvelden in metalen zorgen voor zg eddy-currents, en stromen produceren warmte. Denk aan het proefje van het magneetje dat door een koperen buis valt. Of dat in deze setup een heel grote rol speelt, ik denk het niet.  

Voorspelling 1: losgelaten uit de stand waar dit draadje begon gaat het kruis naar links, en blijft hangen in de X-stand, met de noordpool van een dysnamische magneet bijna recht tegenover de zuidpool van de statische .

Voorspelling 2: Geef het systeem een flinke zwieper en het zal eventjes draaien, om na een tijdje, hoofdzakelijk door gewone weerstand, stil te vallen in de eerder beschreven X-stand. 

Groet, Jan

Chef op 06 juli 2024 om 09:57

Maar wat nou als je de chterkant met een of ander materiaal afscherm, zodat deze magnetische velden er niet meer zijn. (Als dat uberhaupt wel mogelijk is)
Houdt dit dan de tegenwerkende krachten tegen?

Bijlagen:

Jan van de Velde op 06 juli 2024 om 12:39

Dag Chef,

Dat is überhaupt NIET mogelijk. Zoals je ziet is een veldlijn een lus. Wat die applet niet toont is dat elke veldlijn IN die magneten gewoon doorloopt, van zuid naar noord, dus een veldlijn moet helemaal rond kunnen, of zal niet bestaan. Als je de magneet door een magnetisch afschermende wand (bijv een dubbelwandige staalplaat) steekt maak je er effectief twee halve magneten van, eentje achter en eentje vóór de wand, zoals je ook een staafmagneet in tweeën kunt breken, en dan effectief twee (kortere) staafmagneten over hebt.

groet, Jan

Chef op 06 juli 2024 om 13:20

Weer wat geleerd. Thnx.

Jan van de Velde op 06 juli 2024 om 16:14

Mocht je ooit iets vinden dat aantoonbaar wel werkt, neem dan aub contact op. Ik verkoop mijn huis om mee te kunnen investeren. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft negen appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)