Lange Waage, kurze Waage?

Interessante Frage, die ich zwar nicht beantworten kann, aber die Antwort würde mich doch sehr interessieren. Weitere Frage: was passiert wenn ich die Waage entsprechend kürzer auslege? Ich bastel auch derzeit an einem Speedkite und die Info wäre nützlich.

Meine Logik bringt mir auch das Ergebnis der höheren Belastung, 'ne bestätigende Antwort, die auf Erfahrung beruht, beruhigt aber immer. :-O

Hallo

Der Drachen wird bei einer kürzeren Waage auf jeden Fall stärker belastet. Da ich keine Lust habe mein Mathebuch nach der entsprechenden Formel zu durchsuchen will ich es mit Hilfe eines Beispiels erklären.

Stellt euch mal das ganze als Kartenhaus vor. Wenn ich die Karten steiler zusammen stelle, also den unteren Abstand verkleinere kann ich das Ganze von Oben stärker belasten. Wenn ich die Karten allerdings flacher zusammen stelle, also den unteren Abstand vergrößere, hält das Ganze nur noch einen Bruchteil der Belastung aus. Dieser Vergleich hinkt allerdings ein wenig da die Leinen ja nur auf Zug beansprucht werden können, und nicht wie die Karten, auf Druck. Aber das Prinzip bleibt das gleiche.
Man kann also sagen: Je größer der Winkel von der Waageschnur zum Kite, umso weniger wird die Waageschnur und somit auch der Kite belastet. Oder anders ausgedrückt: Bei einer zu kurzen Waageschnur wird der Kite seitlich zusammen gezogen und da er normalerweise nur auf Zug in Leinenrichtung(also eine direkte Linie vom Piloten zum Kite) ausgelgt ist, kann das nicht sehr gut sein.
Man kann diese Kraft auch genau berechnen aber da müsste ich dann noch mal mein Mathebuch durchblättern. Da sieht man mal wieder wie lange die Schule schon zurückliegt, oder besser gesagt wie alt man schon ist. :-O

Ich hoffe daß ich das einigermaßen verständlich für alle erklärt habe.

LG
Mike

Auch mich interessiert das sehr. Das mit der stärkeren Belastung ist mir klar.

Nur, warum macht man dann die Waage nicht einfach viel länger? Doch bestimmt nicht nur aus dem Grund, dass es ab einem bestimmten Punkt keinen so großen Unterschied mehr für das Gestänge macht.

Da wird doch auch in irgendeiner Form das Flugverhalten beeinflusst. Oder bin ich da auf dem Holzweg??

Hallo,

das geht so nicht, da veränderst du die Winkel und der Angriffspunkt verändert sich.

Zeichne mal eine Leitkante und dann nur 2 Leinen z. B. mit den von dir genannten Längen von 50 und 60 cm längen im Maßstab 1:10 auf. Die Punkte auf der Leitkannte bleiben fest. Dann nimm einen Zirkel und schlage mit der von dir angegebenen Längen 60 und 66 cm (6 und 6,6 cm ) einen Kreisbogen, dann wirst du sehen, dass sich der Kreuzungspunkt verschiebt und der Winkel ein anderer geworden ist.

Wenn du den Druckpunkt gleich lassen willst musst du alle Schenkel um den gleichen Faktor verlängern.

Also in deinem Beispiel 50cm + 20% ergibt 60 cm
2 Schenkel 60 cm + 20% ergibt 72 cm

dann ist der Winkel gleich und der Angriffspunkt verändert sich nicht.

Habe ich mich einigermassen verständlich ausgedrückt? sonst mache ich dir eine kleine Zeichnung als PM.

Gruß Wolfgang

Abgesehen davon, das bei einer extrem kurzen Waage das Gestänge stärker belastet wird, ändern sich auch noch ein paar andere Dinge.

Aber mal von Anfang an.

Die Belastung.
Bevor jetzt jemand lange nach Mathebüchern sucht, es ist das Physikbuch

Es geht um Kräftedarstellung mit Vektoren Ich will gar nicht lange tippen, denn ich habe ein Beispiel: http://www.zum.de/dwu/depotan/apme007.htm

Das ist eine Flash Animation und nicht ganz unser Thema, aber es beschreibt es ganz gut.

Zur Art der Verlängerung- Natürlich müssen alle Schenkel mit dem selben Faktor scaliert werden. Also, die Ursprungswaage als Einheit ist 100Prozent und sie um 20 Prozent verlänger werden, dann müssen alle Schenkel auf 120 Prozent scaliert werden.

Veränderung der Flugdynamik:

Zitat

Da wird doch auch in irgendeiner Form das Flugverhalten beeinflusst. Oder bin ich da auf dem Holzweg??

Nein Ganz und gar nicht.
Jetzt kommen wir zu den richtig interessanten Punkten.

Natürlich verändert eine länger, oder kürzere Waage das gesamte Ansteuerverhalten des Drachen!

Und wie immer zu diesem Thema gibt es keine universelle Aussage, denn das Ansteuerverhalten muss zum Drachen passen.

Drachenkonstruktionen setzen auf Verformung um z.B. den Drachen mit Druck präzise fliegen zu können, und trotzdem sofort den Druck aus dem Segel zu bekommen, wenn er stallen soll. ( hier für einen Competition Kite)

Wenn jetzt die Waage verändert wird, dann ändert sich auch der Druckpunkt, an dem sich der Drachen verformt. Das heißt, der Punkt an dem er DRuck aufbaut, bzw er in den Stall gebracht werden kann.

Kurze Waage
Mit einer kurze Waage ist ein Trickdrachen radikaler zu trixen. (Kürzere lenkwege, schnellere Bewegungen.)
Aber vorsicht!
Die kurze Waage muss auch zum Drachen passen. De Drachen braucht eine gewissen weg, um eine Drehung zu vollführen. ( z.B. Backflip>> YoYo) .
Bewegt sich der Drachen in einem größeren Radius, als es die Waage zulässt, ist es vorbei mit radikal. Die kurzeWaage sperrt die Bewegung und stoppt den Drachen.

Die Präzision lässt nach, der Drachen wird mit einer extrem kurzen Waage kaum noch vernünftig geradeaus fliegen. Ganz abgesehen davon, das jede Böe deutlich zu spüren ist und der Drachen unruhig und hibbelig ist.

Lange Waage.
Nimmt das von der kurzen Waage und dreh es um.

Wobei die Position des Anlenkpunktes erstmal komplett außer acht gelassen wurde. Und das nur ein kurzer Anriss de themas ist.

Meine Meinung dazu: Wolfgang und Achim haben im Prinzip recht.

Zu Dirtjims Ursprungsidee: Wenn ich irgendeinen Schenkel länger mache und die anderen dann so verändere, dass sie im ursprünglichen Verhältnis zueinander sind (so wie du oben angenommen hast), dann müsstest du auch die Anknüpfpunkte an der Leitkante / am Kielstab so verändern, damit der Angriffspunkt und damit "das System gleich bleibt" (was wir ja wollen). Mathematisch ausgedrückt hättest du dann eine "zentrische Streckung".
(Hier Zentrische Streckung unten auf der Seite den gelben Punkt M verschieben ...)
Da wir an Leitkante und Kielstab nichts ändern wollen / können, müssen die Waage-Verhältnisse anders geändert werden. Und zwar denke ich so, wie Wolfgang und Achim es beschrieben. D.H.: Alle alten (!!) Maße um den gleichen (!!) Prozentsatz verlängern. Aber auch dann ändern sich zwangsläufig die Winkel! Sowohl der Leinen zueinander als auch zu den jeweiligen Stäben. (Wer's nicht glaubt, stelle sich so eine Waage einfach "minimal kurz" vor - also stramm am Drachen gespannt. Dann kann ich die Waage verlängern in welchen Verhältnissen auch immer - die Winkel ändern sich alle!)
Was das alles mit einem Drachen machen kann, weiß ich auch nicht so genau, aber da hat Achim Wegweisendes geschrieben. Und ich selbst habe da demnächst auch meine persömlich Testphase vor mir...

Oh, gerade merke ich, welche Winkel (evtl.) eigentlich gemeint sind: der "Anstellwinkel" des Drachens, d.h. in welchem Winkle der gesamte Drachen zur Lenkschnur steht. Tja, und damit dieser Winkel gleich bleibt, muss man eben verfahren wie bei Wolfgang / Achim beschrieben.

Aber vielleicht denke ich ja auch ganz falsch ...
- Editiert von maxxernst am 13.12.2007, 20:02 -

Nun, ich für meinen Teil hab jetzt genug Informationen. Da ich keine Trickdrachen baue, werde ich wegen der Belastung meine Waagen wohl eher etwas länger als zu kurz auslegen. Danke auch.

Auf das Ergebnis bin ich gespannt. Ich habe mir das nochmal durch den Kopf gehen lassen und festgestellt daß ich ganz schön auf dem Schlauch gestanden habe. Zur Berechnung der einzelnen Kräfte braucht man ja nur die ganz normalen Winkelfunktionen wie Sin, Cos und Tan. Obwohl ich fast jeden Tag damit zu tun habe, war das mir am Anfang gar nicht aufgefallen. :logo: Naja es war halt schon schon ziemlich spät als ich den Tröd gelesen habe. :-O

Achim: Bei mir war es wirklich das Mathebuch und nicht das Physikbuch. :-O Es war ein Mathebuch mit dem Schwerpunkt Zerspantechnik. Daß der Drachen bei kürzerer Waage radikaler reagiert habe ich mir irgenwie schon gedacht, ich war mir bloß nicht ganz sicher.

LG
Mike

Kommando: Zurück!

Ich glaube, wir denken alle noch irgendwie falsch. Auch die Verlängerung in den richtigen Prozentverhältnissen führt meiner Meinung nach zu anderen (und vor allem: falschen!) Winkeln.

Dazu ein kleines Gedankenexperiment:

Wir nehmen wieder Dirtjims Ursprungs-Waagemaße: 50 / 55 / 53 cm. Jetzt machen wir die einfach alle doppelt so lang. (Für die Mathematen: alles auf 200 %). Ergibt 100 / 110 / 106 cm. Das führt dann dazu, dass der längere Schenkel nicht mehr 10, sondern 20 cm länger ist als der kürzere. Und mir kann keiner erzählen, dass dann der Drachen nicht anders, nämlich "schräger", in der Luft steht!!

Übrigens: Wofgangs Argumentationsfehler war, dass er Dirtjims vorher 50 / 60 cm (die Dirtjim nirgends angab!) mit nachher 60 / 66 verglichen hat. Er hätte aber 50 / 55 mit 60 / 66 vergleichen müssen, und dann hat Dirjim recht und kommt zu den gleichen Zahlen wie Wolfgang, Achim, ich, ...

Also kann das nicht so einfach skalierbar sein (aber das hatte ich auch schon in anderen Diskussionen über Drachenskalierungen immer dann, wenn's dreidimensional wird!).

@ Darklord: Ich will gar nicht von den Kräften anfangen. Die sind mir erstmal egal! Mich interessiert tatsächlich einfach die Berechnung der Längen. Aber auch da komm ich dreidimensional nicht so einfach weiter.

@ Dirtjim: Wie oben beschrieben glaube ich nicht, dass

Zitat

der Anknüpftampen für die Flugschnur,wenn man direkt von oben drauf schaut seine Position auf dem Segel behält

. Denn die Waageschnüre werden unterschiedlich länger gemacht, und das führt meiner Meinung nach zwangsläufig zu einer ganz anderen "Position, wenn man von oben aufs Segel schaut". Und damit steht der Drachen ganz anders im Wind (wenn er's überhaupt schafft).

Wenn ich mal Zeit habe, versuch ich das Ganze richtig zu durchschauen. Ich glaub, das ist hier so was wie das ganze Leben: "Work in progress".

Zitat

Original von maxxernst
Wir nehmen wieder Dirtjims Ursprungs-Waagemaße: 50 / 55 / 53 cm. Jetzt machen wir die einfach alle doppelt so lang. (Für die Mathematen: alles auf 200 %). Ergibt 100 / 110 / 106 cm. Das führt dann dazu, dass der längere Schenkel nicht mehr 10, sondern 20 cm länger ist als der kürzere. Und mir kann keiner erzählen, dass dann der Drachen nicht anders, nämlich "schräger", in der Luft steht!!

Ich kann Dir leider absolut nicht folgen.

Zitat

Original von maxxernst
@ Dirtjim: Wie oben beschrieben glaube ich nicht, dass

.

Ich schon.

Zitat

Original von maxxernst
Denn die Waageschnüre werden unterschiedlich länger gemacht

Werden sie ja garnicht!
Ich hab leider grad keine Zeit, aber wenn ich heute abend etwas davon habe, rechne ich das ganze mal mit dem guten alten Pythagoras + sin/cos-Satz durch.

Hallo Markus (Webstar).
Wenn man viel tippt, tippt man auch viel Falsches. Zumindest ich, wie du richtig bemerkst !
Korrektur der Korrektur:
Zu Dirtjims "Ursprungswaage":
Er nahm 50 / 55 / 53 cm. Da ist die lange 5 cm länger als die kurze.
Wenn man verdoppelt, kommt 100 / 110 / 106 cm raus. (So weit war ich noch bei Sinnen 8-) ) Jetzt ist die lange 10 cm länger als die kurze. Und das macht was aus! (Denke ich jedenfalls)
Deshalb schrieb ich auch:

Zitat

die Waageschnüre werden unterschiedlich länger gemacht

Ich meine damit, dass vorher max. 5 cm Differenz zwischen den Schnüren waren und jetzt 10 cm Differenz. Damit muss doch "die ganze Konstruktion" irgendwie "kippen", d.h. deshalb glaube ich nach wie vor nicht, dass

Zitat

das der Anknüpftampen für die Flugschnur,wenn man direkt von oben drauf schaut seine Position auf dem Segel behält

Ist es jetzt vielleicht verständlicher?

Noch was: Mit Pythagoras oder Sinus / Cosinus allein ist es irgendwie nicht getan, da wir hier mit "schrägen" Schnüren rechnen, die sich alle irgendwie zueinander verhalten und unterschiedliche Winkel bilden. Eben das "Dreidimensionale", das ich oben schon mal ansprach und das mich so kirre macht. Wenn's nur um Flächen / Strecken ginge ... ja dann :-O

Zitat

Original von Maxernst die Waageschnüre werden unterschiedlich länger gemacht

Da komme ich auch nicht mehr mit?
Wenn Du alle Schenkel der Waage verdoppelst, also 200% skalierst...wird doch logischerweise auch der Abstand zwischen der kürzesten, und der längsten Schnur, doppelt so groß?
Was sich ändert ist der Abstand vom Anknüpfpunkt zum Segel, oder noch anders gesagt: Die Winkel werden "spitzer".

Edit:

Zitat

DirtjimEs dreht sich in erster Linie um Speed und Powerdrachen..

Die Auswirkungen hat Achim oben ja schon angerissen. Bei einem Speeddrachen darf man ja den Widerstand der Waageschnur in der Luft auch nicht vernachlässigen. Je länger die Waage, desto größer der Luftwiederstand, desto größer müssen aber auch die Lenkausschläge sein. Wenn die Waage zu kurz wird, wird der Druck auf das Gestänge durch die schlechte Winkelgeometrie zu groß, außerdem wird er irgendwann unfliegbar, weil schon kleinste Lenkbewegungen zu großen Ausschlägen führen. Also wäre das Optimum bei Speedies irgendwo zwischen "geringstem Luftwiderstand" ohne Verformung des kites, und "gerade noch kontrolliert fliegbar" denke ich.

Gruß,
Daniel
- Editiert von DaniohneSahne am 14.12.2007, 15:26 -

Wenn man eine Waage Geometrisch richtig verlängern möchte, kommt man um eine geometrische Konstruktion nicht herum,oder manmacht es einfach pragmatisch.

Drachen aufbauen
Drachen von einem Helfer festhalten lassen
ein Stück Leine an der Waage befestigen
Waage spannen.
Gewünschte Verlängerung auf der leine markieren
zu allen Endpunkten messen.
Fertig.

Maxxernst

Hier der Mathematische Beweis:

Und wie man unten sieht kann man jedes Dreieck in zwei rechtwinklige Dreiecke zerlegen, also gilt das Ganze in jedem Dreieck.

Das ist ja alles sehr ausführlich und recht theoretisch.
Ich finde es immer einfacher mir die Wirkung von solchen Maßnahmen vorzustellen, wenn man den Gedanken zumindest theoretisch mal wesentlich extremer verfolgt. D.h. im vorliegenden Falle einfach mal vorstellen, was der Drachen wohl machen würde wenn man die Waage soweit verkürzt das alle Waageschenkel praktisch gespannt sind? Oder aber von der normalen Waage ausgehend, alle Schenkel verdoppelt?
Man beobachtet dann den Punkt im Segel den die gerade weiter projizierte Flugleine dort bildet. Für das Denkmodell nimmt man jetzt an, dass die Lenkbewegungen so moderat ausfallen das die Waageschnüre alle gespannt bleiben. Bei der stark verkürzten Waage sorgen kleine Änderungen der Fluglage des Drachens für relativ stärkere Bewegungen dieses Punktes im Segel. Liegt also auf der Hand das der Drachen sehr hektisch auf Steuerbewegungen reagieren wird.
Umgekehrt werden bei einer stark verlängerten Waage sehr starke Lenkbewegungen nötig sein um den Drachen überhaupt zu einer Lageveränderung zu bewegen.
Fazit ist also, dass die Waage praktisch einen "Übersetzungshebel" für die Steuerkommandos bildet. Reagiert der Drachen zu lahm auf Steuerbefehle, Waage verkürzen. Ist er zu hektisch Waage insgesamt verlängern.
Ob das einfach so prozentual mit allen Schenkeln geht kann ich mir jetzt nicht so ohne Weiteres vorstellen. Wichtig ist meiner Meinung nach das der gedachte Auftreffpunkt der Leine auf das Segel sich erstmal nicht verändert.

Grusserik

wie wärs wenn die Herren Mathematiker mal eine Rolle Waageschnur in die Hand nehmen? :L