Inhalt
- Räder der Antriebsblätter
- Mit Wasser angetriebene Spatenräder
- Reflektiertes Wasser
- Historische Verwendungen
- Moderne Anwendungen
Das dritte Newtonsche Gesetz besagt, dass für jede Aktion eine gleichwertige und entgegengesetzte Reaktion vorliegt. Wenn Sie eine Kraft auf ein Objekt ausüben, wird es eine gleich große und entgegengesetzte Kraft auf Sie ausüben. Wenn Wasser auf ein Schaufelrad trifft, werden zwei Kräfte eingeleitet: Wasser drückt gegen die Klinge oder den Eimer des Rads und das Rad drückt wiederum das Wasser. Bei diesem System werden sowohl das Rad als auch das Wasser verschoben, wodurch sich das Rad dreht.
Räder der Antriebsblätter
Die kinetische Kraft bleibt wie die Energie in allen Systemen erhalten. Man denke an ein Schaufelrad wie das, mit dem man ein Boot fährt. Der Motor bewegt das Rad und die Klingen bewegen sich durch das Wasser und drücken es. Wenn die Klinge angetrieben wird, muss die Änderung der kinetischen Kraft des Wassers durch eine dynamische Änderung des gesamten Gefäßes ausgeglichen werden, so dass die gesamte kinetische Kraft erhalten bleibt.
Mit Wasser angetriebene Spatenräder
In einer anderen Anwendung kann das Rad an eine Maschine angeschlossen und von einer Wasserquelle angetrieben werden. Dies ist der Fall bei Wasserkraftgeneratoren und wassergetriebenen Mühlen. In dieser Situation bewegt sich das Wasser schnell, trifft jedoch auf die Klingen und stoppt oder schrumpft. Dies ist eine Änderung der Dynamik und wird durch die Raddrehung ausgeglichen. Je schneller das Wasser in Bewegung ist und je größer die zur Verfügung stehende Oberfläche ist, desto schneller dreht es sich.
Reflektiertes Wasser
Es gibt eine Art Schaufelrad, bei dem die Flügel so geformt sind, dass sie möglichst viel Wasser reflektieren. Das Wasser trifft auf einen Teil der Klinge, der in einer bestimmten Weise gekrümmt ist, so dass er in der Richtung, in die er gekommen ist, nach oben und zurück läuft. Diese Räder sind viel effizienter, da die Änderung der kinetischen Kraft größer ist, wenn das Wasser reflektiert wird (sich in der entgegengesetzten Richtung von derjenigen bewegt, die es ursprünglich war) und nicht verzögert ist.
Historische Verwendungen
Wasserräder wurden in der Antike zum Mahlen von Körnern verwendet und waren die ersten Beispiele für Maschinen, die natürliche mechanische Energie nutzten. Im Laufe der Geschichte haben Menschen Wasserräder verwendet, um einfache Maschinen wie Mühlen und Pressen anzutreiben. Insbesondere die Schaufelräder waren für die Bewässerung mit niedrigem Niveau nützlich, um Wasser auf den Feldern anzuheben.
Moderne Anwendungen
Obwohl Dampfboote und Hydraulikräder durch Turbinen ersetzt wurden, werden die Schaufelräder immer noch verwendet. Einige Ausgrabungsstätten verwenden diese motorgetriebenen Räder, um Trümmer anzuheben. Sie sind besonders nützlich für das Anheben von Erde und Sand. Sie werden auch in einigen kleinen Wasserkraftgeneratoren zur Erzeugung von Ökostrom verwendet, obwohl größere Betriebe Turbinen verwenden.
