Diese Maschine vollführt alle 2.3 Billionen Jahre eine Umdrehung [Video]

ganson

Der Motor dieser Maschine von Arthur Ganson läuft eigentlich bei 200 Umdrehungen pro Minute. Der letzte Teil des 12-Getriebe-Mechanismus ist in Beton gegossen – und bewegt sich trotzdem. Indem die Geschwindigkeit über Schneckengetriebe insgesamt 12-mal auf jeweils 1/50 der vorherigen reduziert wird, bewegt sich der letzte Teil mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung pro zwei Billionen Jahre.

Die Rechnung zu dem Mechanismus führte ein Reddit-User vor: Aus 200 Umdrehungen pro Minute des Motors ergeben sich 4 Umdrehungen am Ende der Achse des Schneckengetriebes. Wiederum 1/50 dieser Geschwindigkeit ergeben 4.8 Umdrehungen pro Stunde für das zweite Getriebe (weshalb man im Video schon ab dem zweiten Rad so gut wie keine Bewegung erkennen kann). Ab da bewegt sich die Konstruktion zu unvorstellbar langsamen Geschwindigkeiten:

#3: 1 Umdrehung/10.4 Stunden

#4: 1 Umdrehung/3.1 Wochen

#5: 1 Umdrehung/2.98 Jahre

#6: 1 Umdrehung/149 Jahre

#7: 1 Umdrehung/7452 Jahre

#8: 1 Umdrehung/372.600 Jahre

#9: 1 Umdrehung/18.6 Millionen Jahre

#10: 1 Umdrehung/932 Millionen Jahre

#11: 1 Umdrehung/47 Milliarden Jahre

#12: 1 Umdrehung/2.3 Billionen Jahre

[Arthur Ganson]

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  1. Was mich interessieren würde wäre die Kraft, die hinter der Umdrehung/2,3Billionen Jahre steckt. Die sollte sich sehen lassen können, oder?

    1. Interessant, das Gleiche dachte ich mir auch (als Physik-Laie).

      Der Betonklotz könnte doch wahrscheinlich um das Vielfache schwerer sein, oder nicht?

      (mehrere Tonnen?)

  2. Die Kraft (=Drehmoment) ist relativ einfach auszurechnen, wenn die Leistung des Motors bekannt ist.
    Formel: P=M*[omega]
    mit P als Leistung in Watt, M als Drehmoment in Nm und [omega] als Winkelgeschwindigkeit (2*Pi*n) mit n Umdrehungen pro Sekunde (hier am letzten Rad also 1,379*10^(-20) Umdrehungen pro Sekunde)
    Sprich das Drehmoment am Ende wäre

    M=P/(2*Pi*1,379*10^(-20))=P/(8,662*10^(-20))

    leider ist das Datenblatt des Motors nicht zu entziffern, wenn man aber einfach mal 1W einsetzt kommt man auf 1,15*10^19 Nm (in Worten elfkommafünftrillionen)

    zum Vergleich: der “normale” 2 Liter Diesel im Auto hat ~150-200 Nm
    ein großer Schiffsdiesel hat bis zu ~10mio Nm, Allerdings wiegt der Motor dann auch gut und gerne mal 100Tonnen.

    1. Wenn das nicht schon ein oder zwei Stufen vorher passiert, ja.
      Die Rechnung ist natürlich rein theoretisch, dass das ganze Konstrukt z.B. die immensen Lagerkräfte nicht aufnehmen kann ist klar.

    1. Selbst wenn theoretisch kein Spiel vorhanden wäre, würde schon aufgrund der Elastizität der ganzen Konstruktion ewig nichts passieren.

  3. Erklärt mal jemand bitte einem Unbedarften, warum ein Zahnrad bricht, wenn es sich sooooooo langsam dreht.
    Aber bitte ohne Formeln, so als wäre ich schon 11 Jahre alt.

    1. Das ganze kannst du auch vereinfacht mit einem Zahnrad und einem Motor denken. Der Motor dreht den Zahnrad und du hältst auf der anderen Seite den Rad ganz kräftig. Dann ergeben sich 2 Möglichkeiten, entweder du bist nicht kräftig genug um es auszuhalten oder der Zahnrad bzw. die Zähne am Rad brechen ab.

      1. aber würde in diesem fall die kraft nicht einfach weiter gegeben werden und kein Zahnrad brechen. Und ganz am Ende der Beton “durchbohrt” werden. Weil beton ist ja bekanntlich weicher als Stahl.
        Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber so würde ich es mir vorstellen.

        1. Die Kräfte die übergeben werden, werden von Übersetzung zu Übersetzung grösser. Irgendwann sind die Kräfte so gross, dass die kleinen Zähne abbrechen. Das passiert aber nur, wenn das Getriebe letztendlich irgendwann blockiert. Hätte die ganze Konstruktion theoretisch kein Spiel und die Werkstoffe null Elastizität, würden die Zähne theoretisch sofort brechen.

        2. Wenn wir mit den realen bedingungen Anfangen, kommen wir aus der sache nicht raus. Weil wir wissen nicht wie gut die Zahnräder an der Achse befestigt sind oder ob die Schweisstellen an den Kanten sich doch auslösen, wenn die Kraft steigt…
          Deine Aussage stimmt unter der Annahme, wenn der Zahnrad mit Beton nicht ganz fest sitzt. So würde es auch die realen bedingungen entsprechen.
          Falls sich der Zahnrad vom Beton aber nicht auslöst, dann würden die Zahnräder brechen:)

    2. Getriebeübersetzungen haben auch etwas mit Hebelkräften zu tun. Stell dir einen1m langen Zahnstocher vor. Dann setzte diesen als Hebel ein, um einen 10kg Stein anzuheben. Was wird passieren ? Der Zahnstocher bricht durch, da dieser aufgrund des geringen Durchmessers und des minderwertigen Werkstoffs die durch die Hebelwirkung verstärkten Kräfte nicht übertragen kann. Ähnlich ist es bei den Zahnrädern, wenn diese das von Übersetzung zu Übersetzung sich vergrössernde Drehmoment übertragen müssen. Irgendwann brechen die Zähne weg, da der Werkstoff nur eine endliche Festigkeit hat. Das passiert aber nur, wenn die Ausgangswelle blockiert wird, also am Drehen gehindert wird. Solange sich das Getriebe frei drehen kann passiert gar nichts.

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