Brauche Input zum Perpetuum Mobile (Schule)

Ihr Lieben,

für unsere Schulprojekttage im Sommer bereite ich das Thema Energieerhaltungssatz und Wirkungsgrad vor. Zielgruppe sind Schüler der 7. und 8. Klasse.
(Bei dieser Aktion bereiten Eltern etwas vor. Bin also kein Lehrer.)

Natürlich soll es auch um das Perpetuum Mobile gehen.
Ich werde eine relativ einfache Variante bauen, wie sie auf dieser Seite oben rechts zu sehen ist.

Durch die Reagenzgläser spare ich mir das aufwändige Scharniergebastel, das die Variante mit den Klapparmen darunter erfordert. Vor allem sieht das hübsch wissenschaftlich aus.
Als Antrieb habe ich einen 50-Hz-Synchronläufer mit Getriebe aus einer Schaufensterdekoration. Der läuft praktisch geräuschlos und wird sich bestimmt irgendwie in die Nabe integrieren lassen.
(Wobei ich mir wegen der verräterischen Geräusche keine Sorgen mache. Das Eigengeräusch der Kinderlein dürfte auch einen Cox-Motor übertönen.)

Nun mein Anliegen:

Dass ein PM nicht funktionieren kann, wird verstanden werden.
Aber ich möchte einen Schritt weitergehen:

Wie könnte man Kindern verständlich machen, dass der Energieerhaltungssatz nicht einfach eine "Schwäche der Physik" ist, sondern dass es "gut" ist, dass es kein echtes Perpetuum Mobile gibt?
Es ist ja auch "gut", dass es die oftmals so lästige Schwerkraft gibt. Unser kleiner Kosmos ist für das Leben mit Schwerkraft "vorgesehen". Und eben auch für ein Leben ohne Energie, die aus dem Nichts frei wird.

In einem Referate-Forum bringt einer den schönen Ansatz, dass ein echtes Perpetuum Mobile auf der Erde gefährlicher wäre als schwarze Löcher im All.
Das hilft mir nur leider nichts, weil das Publikum nicht wissen wird, was schwarze Löcher sind und weil das zu weit weg vom Thema liegt.

Wie könnte man denn aus Kindersicht argumentieren?
 
Möglicher Ansatz (ist aber etwas weit hergeholt, und macht Gebrauch vom Konzept von "Potential".) Wenn Energieerhaltung nicht gilt, dann ist auch z.B. das Gravitationspotential ("potentielle Energie") nicht vorhersehbar. Als Konsequenz ist es möglich, nach oben zu fallen.
 
Das geht einfacher: du nimmst ein Blatt Papier, schreibst auf beide Seiten "bitte wenden" drauf und gibst es einer Blondine. Duckundweg.:D
 
Hi!
Ich finde Markus Ansatz auch treffend. Wenn man etwas hochwirft ,und es seine Energie behalten und nicht umwandeln würde ,flöge es weiter und verschwände im Universum. Oder Kinder,die nach oben springen.:D
 
Vielen Dank schonmal, aber das geht mir zu sehr in die Richtung mit der Schwerkraft. Dass wir die Schwerkraft brauchen, lässt sich leicht illustrieren.

Mir geht es darum, dass die Erde platzen würde, wenn freie Energie da wäre, also Energie, die aus dem Nichts kommt.
 
Urknall ist etwas, das niemand so richtig begreifen kann (weil es eben den ersten Hauptsatz verletzt), aber jeder heute kennt.

Bei freier Energie wäre überall und immer Urknall. (Zumindest ein Bisschen)

Die Schwerkraftgeschichte war ja nur ein Beispiel. Die meisten "Ideen" für PM 2ter Ordnung gehen davon aus, irgendein Energiepotential auf unterschiedlichen Niveaus anzuzapfen, und den Mechanismus irgendwie verlustfrei zwischen den Niveaus zu bewegen. Der Irrtum liegt normalerweise darin, dass der Transport eben nicht verlustfrei ist, sondern eben dieses Potential aufladen muss.
 
Elektromotor an Dynamo.
 
Hi!
Dass z.B. ein Fussball auf die Erde zurückfällt,hat ja auch nicht nur mit der Schwerkraft zu tun,sondern daß er Energie durch Reibung verliert. Würde das Prinzip PM funktionieren,wäre jeder verschossene Ball ,der nicht etwas trifft,mit gleichbleibender V endlos unterwegs. Da macht Fußball keinen Spass mehr.
Es geht Dir ja um anschauliche Beispiele aus der Welt der Kinder,und daß bewegte Objekte eben ständige Energiezufuhr brauchen,da sie sonst zum Stillstand kommen und wie es wäre,wenn dem nicht so ist.
 
Soweit ich das noch zusammenbekomme, geht in diesem Universum nichts verloren. Es findet immer nur ein Austausch/Umwandlung statt. Würde das zu 100% funktionieren, gäbe es ein Perpetuum Mobile. Leider verduften sich aber immer „Teilchen“, so das von 100% die man reingibt nur (als verständliche Zahl für Kinder gesehen) 90% an/rüberkommen. (Reibungsverluste, Widerstand... das ganze Zeugs eben)

Um das ganze für Kinder sehr bildlich und sehr einfach erklären zu können:
Zwei Gefäße, und einen langen dünnen durchsichtigen Schlauch (mindestens einen Meter) mit einem daran befestigten Trichter.
Im Gefäß A ist z.B. 1Liter mit Wasser (gefärbt mit Farbstoff) der Energiemenge A.
Das gießen die Kinder in den Trichter > Schlauch ins Gefäß B. Aus Energiemenge A wird nun Energiemenge B.

Wenn alles durchgelaufen ist, werden mit Sicherheit noch einige Tropfen im Schlauch sein: Der Beweis, das eben ein Perpetuum Mobile nicht funktioniert weil von A nicht alles bei B angekommen ist.
Es ist aber alles noch da, die 100% sind vorhanden. Zum größten Teil in B aber eben auch im Schlauch. Die „Verluste“ sind die Tropfen, deutlich sichtbar.

Das kannst du die Kinder X mal machen lassen: Also von B zurück nach A. Oder sogar noch einen Zweiten Schlauch benutzen, um von B nach A zurückzugießen. Es werden auch Tropfen im zweiten Schlauch sein.

Der Kernpunkt:
Wäre da etwas im Nichts vorhanden, würde das zu befüllende Gefäß überlaufen.

Was es nicht tut, ganz im Gegenteil: Je mehr Schläuche, je mehr „Verluste“ bei der „Umwandlung/Übertragung“ der Energie.
 
Die essenzelle Grundlage lässt sich schon mit den einfachsten "Maschinen" darstellen.
Das Pendel -- Gewicht an langer Schnur, die Kugel in der runden Schüssel, der Kreisel, der über den Tisch zwirbelt. In allen Systemen steckt Energie, welche mit der Zeit durch Reibung und Luftwiderstand an die Umgebung abgegeben wird und die Masse zur Ruhe kommt.

Jedes Kind wird sich vorstellen können was passiert, wenn die bewegte Masse immer mehr Energie aufnehmen würde als abzugeben. Das Pendel schlägt an der Decke an, die Kugel springt aus der Schüssel, der Kreisel wird immer schneller bis er zerplatzt. Alles was sich bewegt, hätte ein zerstörerisches Ende.

Claus
 
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