Naar aanleiding van het berichtje van de R.O. Van Andre Kuipers vroeg ik me het volgende af:
Hoe zit het met slijtage van een automaat in de ruimte?
Immers, zonder zwaartekracht zal de rotor zijn beweging krijgen door de versnelling van de pols. Echter, in een omgeving zonder zwaartekracht zal iets wat een versnelling maakt, met dezelfde versnelling doorgaan (dus steeds harder gaan). Heeft de slip-koppeling het dan niet ongelooflijk zwaar als de rotor steeds sneller gaat.
Is dat ook een reden waarom speedmaster pro’s handopwinders zijn?
Als je met je arm beweegt en je beweegt de andere kant op, dan draait hij ook rond, zwaartekracht of niet, dat is artificiele zwaartekracht. Hetzelfde met een centrifuge, door het rond draaien blijft alles tegen de randen.
In de tijd van Omega en de eerste missie was er nog geen automaat die voldoende getest was. De huidige automaten met de rotor zijn uit en te na getest in gewichtsloze toestand. Werk prima.
Die versnelling vindt alleen op die wijze plaats wanneer er geen sprake zou zijn van tegenwerking. En die is er uiteraard wel degelijk, namelijk in de vorm van het mechaniek zelf en van de luchtweerstand; opgesloten aardse atmosfeer in het zowel het horloge als in het ruimteschip.
Wat ontbreekt is dus alleen de zwaartekracht die op aarde, naast de door de massa van de rotor gegenereerde centrifugaalkracht, een extra bijdrage levert aan de effectiviteit van de automatische opwinding. En juist het ontbreken van zwaartekracht was, naast de kwetsbaarheid van zo’n extra mechaniek, toentertijd de reden van een automaat af te zien.
De rotor zal alleen almaar gaan versnellen als daar doorlopend
een kracht wordt uitgeoefend in dezelfde richting als de beweging
van de rotor.
Aangezien dit niet gebeurt, de rotor ook weerstand ondervindt en er door
onwillekeurige bewegingen ook versnellingen tegen de bewegingsrichting
van de rotor inwerken, zal de rotor een normaal bewegingspatroon volgen.
De rotor kan alleen geen potentiele energie opbouwen en omzetten
in kinetische energie door het ontbreken van zwaartekracht.
Het is ook niet zo dat er geen zwaartekracht op het ISS werkt want anders
zou die niet in zijn baan om de aarde blijven.
Het hele ding valt continu naar de aarde toe maar door zijn hoge snelheid
blijft ie in zijn baan.
Aangezien iedereen en alles in dezelfde richting en met dezelfde snelheid
meevalt lijkt het alsof de zwaartekracht helemaal weg is.
Vergelijkbaar met een paraboolvlucht die een vliegtuig maakt om gewichtsloosheid te simuleren.
In de tijd van Omega en de eerste missie was er
nog geen automaat die voldoende getest was. De
huidige automaten met de rotor zijn uit en te na
getest in gewichtsloze toestand. Werk prima.
Hoe testen horlefabrikanten hier op aarde hun automaten in gewichtsloze toestand?
@Houthakker; wat je dus overhoudt is “microgravity” wat in de praktijk voor gewone stervelingen als wij neerkomt op gewichtsloosheid. @Daan; er is dus (bijna) geen zwaartekracht, maar de massatraagheid blijft gewoon bestaan. Dus als André in het ISS met een ferme polsbeweging de rotor rond laat draaien wordt het horloge automatisch opgewonden exact zoals dat op aarde zou gebeuren. Er is dus geen sprake van constante versnelling maar van een eenmalige impuls, dus de rotatiesnelheid zal afnemen. (opwinden = arbeid = weerstand)
De automaat in de ruimte blijft steeds vragen oproepen.
Ik wil daarom voorstellen dat we via Hans de vraag stellen of André dat eens zou willen demonstreren; hoelang de rotor van een automatisch horloge blijft draaien in de ruimte (mits de R.O.1 een zichtbodem heeft).
Of anders een voorwerp (bv. moertje) aan een touwtje laten rondslingeren door met het vrije eind van het koord in de hand, ronddraaiende beweging te maken.
Dat zou toch een mooie demonstratie zijn dat de centrifugaalkracht zijn werk doet ook in gewichtsloze situatie?
MvrGroet, Aguja.
Ik denk dat de krachten die vrijkomen bij de lancering van de sojoezraket in zijn korte reis meer schade aanricht dan het verblijf van het horloge in de ruimte.
Dat zou ik graag doen, maar ben nou niet direct in een positie om AK te vragen om nog even een extra experimentje te doen. Ik zal de vraag echter wel voorleggen aan Roland die de komende weken wel contact kan hebben met AK.
Volgens mij zit het als volgt: door sudden bewegingen van de pols zal de rotor in beweging komen. Ergo: we stoppen energie in de rotor. Deze energie wordt afgevangen door de veer op te winden, net zolang totdat de veer maximaal opgewonden is. Pas dan treedt de slipkoppeling in werking. De rotor is trouwens niet constant het uurwerk aan het opwinden, alleen wanneer de polsbeweging plots genoeg is en met een of twee omwentelingen van de rotor wordt er weer een klein beetje energie in de veer gestopt. Beweeg je je pols een tijdje niet (of niet snel genoeg), dan beweegt de rotor niet en loop het uurwerk af, net als elk uurwerk zónder opwindmechanisme.
Of dit nu in de ruimte is of op aarde doet weinig ter zake. De statische zwaartekracht remt de rotor op aarde niet af zoals gesteld wordt. Het is geen weerstand, maar het is een statisch aanwezige kracht. In de ene stand van de rotor helpt het de rotor, en in de andere stand werkt het de rotor tegen. Netto is de som nul.
Trouwens, voor het uurwerk zèlf kan gewichtsloosheid trouwens weleens gunstig zijn. De diverse asjes worden nu door het ontbreken van de zwaartekracht niet meer in de robijntjes “getrokken”, zoals dat gebeurt bij een horloge dat altijd in dezelfde stand gehouden wordt (plat liggend).
[quote]Ik denk dat de krachten die vrijkomen bij de lancering van de sojoezraket in zijn korte reis meer schade aanricht dan het verblijf van het horloge in de ruimte.
Met vriendelijke groeten.
N.Visser.[/quote]
Dat lijkt mij een veel plausibeler reden. de krachten tijdens de lancering. En laat Ronald OOstwegel nou net een gepatenteerd shock system in zijn horloges te gebruiken.
Als de rotor eenmaal draait (Als astronaut op een knopje drukt), blijft de rotor draaien, tenzij er een kracht is die dit tegengaat… Je hebt geen kracht nodig om 'm aan de praat te houden, maar juist een kracht om 'm te stoppen.
Net als op de aarde overigens… De enige reden waarom op de aarde (met zwaarte kracht en middelpuntvliegende kracht) de rotor van 'n automaatje op een geven moment stopt is wijving. Werkt in tegengestelde richting van de beweging, dus “remt de rotor af”. Werkt net zo in de ruimte als bij de Appie Heijn.
Nee hoor - alleen geen zwaartekracht. Middelpunt zoekende kracht, centrifugale kracht en wvrijving (die zorgt voor afremming) werken net zo in de ruimte. De rotor zal daar ook afremmen door wrijving van de lagers en luchtweerstant (aangenomen dat het uurwerk niet in een vacuum getrokken kast zit )
De krachten tijdens lancering zijn minimaal vergeleken met het laten vallen van je klokje op een stenen vloer…
Zelfs een keiharde lancering is vermoedelijk minder dan 10G - vergelijk dat eens met de fractie van een seconde waarin je horloge van de stenen vloer omhoog stuitert… De krachten zijn daar vele malen groter.
)