Technisch Lego kan 225 kg ophijsen?
MeneerBruins stelde deze vraag op 22 januari 2020 om 09:07.
Beste mensen,
Ik zit met een aantal vragen en ik loop hier en daar een beetje vast. Ik ben op youtube het volgende filmpje tegen gekomen:
https://www.youtube.com/watch?v=bWgTRHH656Y&t=181s
Allereerst wil ik benadrukken dat de maker van het filmpje een heel slim en uitgekiend systeem heeft bedacht met TL. Hij test zijn model met een krachtmeter en deze geeft 225 kg aan (dat is uiteraard massa-eenheid, wat hij bedoelt te zeggen is ca. 2,2 kN aan kracht). Maar ik heb moeite om te geloven dat dit systeem een massa van 225 kg in beweging kan krijgen.
Wat ik tot zover bedacht heb, is dat het testresultaat een piek-kracht is, geen constant leverbare kracht. Ik probeer te achterhalen hoe lang zo'n motortje kan pieken. Wat ik aan gegevens over het motortje heb kunnen vinden, is dat het een vermogen heeft van 1,15 W. Toen ben ik gaan rekenen, want je kan een kracht hebben of uitoefenen, maar iets in beweging krijgen is arbeid. Dus:
W = Fs --> W = 2.200 * 0,10 = 220 J (ik kies even voor 10 cm verplaatsing, rekent makkelijk en is in deze context reëel)
Dat houdt theoretisch in dat je kan uitrekenen hoe lang zo'n opstelling erover zou doen:
P = W/t --> 1,15 = 220/t --> t = 220/1,15 --> t = 191 sec.
Toen ben ik verder gaan denken: wat is de bron van dit motortje? Dat is een 9V blokbatterijtje (170 mAh). Strikt genomen betekent dit:
P = U * I --> 1,15 = 9 * I --> I = 9/1,15 --> I = 0,13 A
De batterij zou dus een constante stroom op 9V moeten leveren van 0,13 A om het 1,15 W motortje zijn werk te laten doen. Met een capaciteit van 170 mAh zou dit betekenen dat de batterij het wel een uurtje zou moeten uitzingen.
En nu weet ik niet in welke richting ik moet denken. Wie kan mij op weg helpen? Want ik kan gewoon niet geloven dat dit zomaar kan en ik wil het aan kunnen tonen en onderbouwen. Ik ben mij er ook terdege van bewust dat er veel mechanische energie verloren gaat in de VELE tandwielen en geleiders. Ook ben ik mij ervan bewust dat het motortje een zekere weerstand moet hebben, maar daar kan ik niks over vinden. Ook laat ik buiten beschouwing dat het LEGO is en uit elkaar kan spatten.
Maar wie kan mij vertellen in welke richting ik moet denken?
Alvast bedankt!
Ik zit met een aantal vragen en ik loop hier en daar een beetje vast. Ik ben op youtube het volgende filmpje tegen gekomen:
https://www.youtube.com/watch?v=bWgTRHH656Y&t=181s
Allereerst wil ik benadrukken dat de maker van het filmpje een heel slim en uitgekiend systeem heeft bedacht met TL. Hij test zijn model met een krachtmeter en deze geeft 225 kg aan (dat is uiteraard massa-eenheid, wat hij bedoelt te zeggen is ca. 2,2 kN aan kracht). Maar ik heb moeite om te geloven dat dit systeem een massa van 225 kg in beweging kan krijgen.
Wat ik tot zover bedacht heb, is dat het testresultaat een piek-kracht is, geen constant leverbare kracht. Ik probeer te achterhalen hoe lang zo'n motortje kan pieken. Wat ik aan gegevens over het motortje heb kunnen vinden, is dat het een vermogen heeft van 1,15 W. Toen ben ik gaan rekenen, want je kan een kracht hebben of uitoefenen, maar iets in beweging krijgen is arbeid. Dus:
W = Fs --> W = 2.200 * 0,10 = 220 J (ik kies even voor 10 cm verplaatsing, rekent makkelijk en is in deze context reëel)
Dat houdt theoretisch in dat je kan uitrekenen hoe lang zo'n opstelling erover zou doen:
P = W/t --> 1,15 = 220/t --> t = 220/1,15 --> t = 191 sec.
Toen ben ik verder gaan denken: wat is de bron van dit motortje? Dat is een 9V blokbatterijtje (170 mAh). Strikt genomen betekent dit:
P = U * I --> 1,15 = 9 * I --> I = 9/1,15 --> I = 0,13 A
De batterij zou dus een constante stroom op 9V moeten leveren van 0,13 A om het 1,15 W motortje zijn werk te laten doen. Met een capaciteit van 170 mAh zou dit betekenen dat de batterij het wel een uurtje zou moeten uitzingen.
En nu weet ik niet in welke richting ik moet denken. Wie kan mij op weg helpen? Want ik kan gewoon niet geloven dat dit zomaar kan en ik wil het aan kunnen tonen en onderbouwen. Ik ben mij er ook terdege van bewust dat er veel mechanische energie verloren gaat in de VELE tandwielen en geleiders. Ook ben ik mij ervan bewust dat het motortje een zekere weerstand moet hebben, maar daar kan ik niks over vinden. Ook laat ik buiten beschouwing dat het LEGO is en uit elkaar kan spatten.
Maar wie kan mij vertellen in welke richting ik moet denken?
Alvast bedankt!