Re: Ergänzung zu den Torkado-Texten
Geschrieben von Gabi am 20. Mai 2004 15:09:17:
Als Antwort auf: Ergänzung zu den Torkado-Texten geschrieben von Gabi am 18. April 2004 11:39:33:
Heute mal eine weitere vergleichende Betrachtung zwischen elektromagnetischen und mechanischen Größen.
(1) Spannung U
= Kraft / Fläche
= Masse / Länge / Zeit^2
(2) Stromstärke I
= Frequenz / Länge
= 1 / Länge / Zeit
(3) Impedanz (Widerstand) Z (=U/I)
= Kraft / Geschwindigkeit
= Kraftstoß / Länge
= Masse / Zeit
(4) Leistung P (=U*I)
= Masse / Länge^2 / Zeit^3
(5) Energie E (=P*t)
= Masse / Länge^2 / Zeit^2
= Masse * I^2
(6) Zeit
= Geschwindigkeit / Beschleunigung
Zu beachten : Leistung im Sinne von Pointingvektor ExH = -vxW (W antiparallel zu H definiert) ist gerichtet, somit ist auch E=P*t als Vektor zu betrachten.
Das Ganze auf den Torkado angewendet, wird zeigen, dass obige Gleichungen nur für bestimmte Komponenten Sinn machen.
Hier ein beliebeiges Torkado-Bild (Steigungen bitte nicht beachten) mit den vier Phasen 1 bis 4 .
Annahmen (ohne Betrachtung der Pumpwirkung):
Z ist Überall eine Konstante,
Betrag von (P*t) ist überall eine andere Konstante.
(Dieser scheinbare Widerspruch besteht nur bei Skalarprodukten, hier sind jedoch Vektorprodukte zu betrachten.)
In Phase 1 und 3 (an den Polen) ist die vertikale Geschwindigkeit Null, in Phase 2 und 4 maximal, aber mit umgekehrtem Vorzeichen. Analog verhält sich die Kraft in vertikaler Richtung, wegen (3)=const . Genauso verhält sich auch die Spannung in vertikaler Richtung, ist aber innen bei Phase 4 viel größer, weil die Fläche (Schlauchquerschnitt) sehr klein ist.
Wegen |E|=|(UxI)*t|=const variieren U und I invers zuenander, ähnlich v-tangential vt. I und vt haben an den Polen die größten Werte, weil dort die größten Abweichungen vom linearen Verlauf sind, die meisten Frequenzänderungen pro Weg, die größten Beschleunigungen in allen Richtungen. I ist proportional zur Änderung der Hauptdreh(winkel)geschwindigkeit W aufgrund der (klassischen) Impulserhaltung bei Radiusänderung.
Die Gesamt-Bahngeschwindigkeit (vertikal+tangential) kann dabei konstant bleiben, jedenfalls einfacher als Masse und Zeit innerhalb eines Umlaufes, die in Z invers zueinander stehen und damit proportional wachsen und fallen müssen, wenn Z konstant ist.
Damit ist Zeit invers proportional zur Beschleunigung (6), allerdings
komponentenweise betrachtet wird es da kompliziert, denn da ist ja v nicht konstant und manchmal auch Null. Ein Nullwerden der Beschleunigung ist mit dem Stehenbleiben der Zeit (riesige Zeiteinheit) verbunden und kommt laut (3) nur bei riesigen Massen vor (Phase 4 als denkbares Maximum, also noch KEIN schwarzes Loch).
MfG
Gabi