RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#1 von kleineWelt , 30.11.2015 23:41

Hallo liebe Stummis,

ich habe mir mal die Frage gestellt, wie Vorbild und Modell gegeneinander "gerechnet" werden müssen.
Beispiel H0.

Bei der Geschwindigeit ist es wohl einfach: Geschwindigkeit (Vorbild) / 87 entspricht Geschwindigkeit (Modell).

Beim Gewicht und bei der Leistung muß man, denke ich, die dritte Potenz nehmen, also:

Gewicht (Vorbild) / (87 * 87 * 87) entspricht Gewicht (Modell).
Antriebsleistung (Vorbild) / (87 * 87 * 87) entspricht Antriebsleistung (Modell).

Am Beispiel der E 103:

280 km/h entsprechen 89,4 cm/s
114t Gewicht entsprechen 173 Gramm (meine Fleischmann E 103 wiegt 474 Gramm, also ca. 2,5 mal so viel wie umgerechnet auf das Vorbild)
7.440 kW entsprechen 11,29 Watt (meine Fleischmann zieht 0,35 A bei 16V (9 Personenwagen), das wären dann 5,6 Watt)

Hm... das Vorbild "leistet" umgerechnet doppelt so viel, wie das Modell...? (Und wenn man jetzt noch den geringeren Wirkungsgrad von Modellbaumotoren berücksichtigen würde...)

Was meint ihr zu diesen Formelansätzen und Betrachtungen?

Viele Grüße
Chris


...habe für mich erkannt: nur wenn man auch dran baut, wird's irgendwann fertig.


 
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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#2 von Asslstein , 30.11.2015 23:47

Servus Chris,

spätestens bei der Leistungsbetrachtung wird es unvergleichbar. Das Modell muss schließlich nicht gegen den gleichen gewaltigen Luftwiderstand ankämpfen.
Die 103 fuhr meines Wissens nach nur 200.

Gruß
Knut


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#3 von kleineWelt , 30.11.2015 23:54

Hallo Knut,

Zitat von Asslstein
spätestens bei der Leistungsbetrachtung wird es unvergleichbar.


Bei der Leistungsbetrachtung bin ich mir am unsichersten, ob die so "stimmt".

Zitat
Die 103 fuhr meines Wissens nach nur 200.


Zwei davon fuhren auch schneller: https://de.wikipedia.org/wiki/DB-Baureihe_103

Übrigens erstaunlich finde ich, daß ein moderner Eurosprinter weniger Leistung hat als die gute alte E 103: https://de.wikipedia.org/wiki/Siemens_ES64_EuroSprinter

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#4 von Peter Müller , 30.11.2015 23:58

Leistungs- und Geschwindigkeitsbetrachtungen Vorbild versus Modell sind nicht sinnvoll. Auf Modelleisenbahnanlagen gibt es wohl kaum Gelegenheit, Endgeschwindigkeit zu fahren. Ich denke, 80 km/h sind für eine 20 Meter lange H0-Anlage schon viel. Und der Rollwiderstand eines Modellzuges dürfte maßstäblich gerechnet um ein Vielfaches über dem eines Vorbildzuges liegen.

Nimm einen Modellzug vorbildlicher Länge (also 400 Meter durch 87) und ziehe ihn mit der Federwaage durch eine Haarnadelkurve mit 3% Steigung. Dann weißt Du, was eine Personenzuglokomotive auf einer Modelleisenbahnanlage leisten können muss.


Grüße, Peter

Bei campact.de per E-Mail abstimmen: 49-Euro-Ticket retten! ... das haben Stand 25.08.2023 um 20:45 Uhr schon 115.000 Menschen getan.

Und Aktionen bei campact.de wirken, siehe Wikipedia, da wird darüber berichtet.


 
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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#5 von kleineWelt , 01.12.2015 00:11

Hallo Peter,

Zitat von Peter Müller
Leistungs- und Geschwindigkeitsbetrachtungen Vorbild versus Modell sind nicht sinnvoll


ich find's einfach interessant. Habe mal ein ferngesteuertes (Profi-)Modellauto hochgerechnet: ging in 3 s von 0 auf 300 km/h.

Zitat
Und der Rollwiderstand eines Modellzuges dürfte maßstäblich gerechnet um ein Vielfaches über dem eines Vorbildzuges liegen


Yepp... das hab' ich auch schon mal gehört/gelesen...

Schönen Gruß
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#6 von rolfuwe ( gelöscht ) , 01.12.2015 08:40

Und genau zu diesem Thema gibt es, gerade in diesen Forum, sehr viele u. sehr interessante Themen mit vielen Vergleichswerten. Das sind teilweise wissenschaftliche Abhandlungen, die auf dem Niveau eines Forschungsthemas einer Hochschule sind (Siehe SAH). Diese Themen bestimmen das Niveau dieses Forums.
Nur die Fanatiker von möglichst realen Modellbahnanlagen mit möglichst realen Modellen, merken dann, dass wir alle nur Jäger, Sammler u. Spieler sind.


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#7 von Schwanck , 01.12.2015 09:03

Moin zusammen,

wie eh und je sind diese Nachrechnungen und Vergleiche sehr interessant. Danke dafür an Chris! Ich meine, dass du alles (Ausnahme die HG der BR 103) richtig gemacht hast. Dein Ergebnis bestätigt nämlich jenes von meinem Vater und mir (damals 12) aus dem Jahre 1955; Mein Vater rechnete mit dem Rechenschieber und ich "zu Fuß" - Chris heute sicherlich mit dem Taschenrechner oder gar mit dem Compi.
Wir haben damals auch die Gegenrechnung gemacht: Das Blech eines Märklin-Wagens hat eine Stärke (Dicke) von rd. 0,4 mm das wären dann beim Vorbild rd. 35 mm!


Tschüss

K.F.


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#8 von silz_essen , 01.12.2015 09:45

Hallo zusammen,

zum Theam Leistung von Lokomotiven und Zugkraft verweise ich mal wieder auf einen meiner Vorträge beim MIST4, hier insbesondere die Folien 7 bis 11.

Gruß
Martin


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#9 von kleineWelt , 01.12.2015 17:10

Zitat von rolfuwe
Und genau zu diesem Thema gibt es, gerade in diesen Forum, sehr viele u. sehr interessante Themen mit vielen Vergleichswerten. Das sind teilweise wissenschaftliche Abhandlungen, die auf dem Niveau eines Forschungsthemas einer Hochschule sind (Siehe SAH). Diese Themen bestimmen das Niveau dieses Forums.


Dann hoffe ich, daß ich das Niveau dieses Forums mit meinem Faden hier nicht allzu sehr "runterziehe"

Zitat
Nur die Fanatiker von möglichst realen Modellbahnanlagen mit möglichst realen Modellen, merken dann, dass wir alle nur Jäger, Sammler u. Spieler sind.


Ich denke, da geht's um etwas ganz anderes... nämlich einfach im Modell die Illusion zu erwecken, es könnte Realität sein. Beispielsweise Fotos von entsprechenden Szenen...
Man kann da sein Herzblut reinstecken, und das ist legitim... genauso, wie man seinen Schwerpunkt oder seine Schwerpunkte auch woanders legen kann, beim Modellbahnhobby. Die Möglichkeiten sind mannigfaltig...

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#10 von kleineWelt , 01.12.2015 17:33

Zitat von Schwanck
wie eh und je sind diese Nachrechnungen und Vergleiche sehr interessant. Danke dafür an Chris! Ich meine, dass du alles (Ausnahme die HG der BR 103) richtig gemacht hast.


Inzwischen bin ich mir auch sicher... Der "Beweis" meiner Formeln anbei. Die Umrechnung der Geschwindigkeit durch Teilen mit dem Maßstab 87 ist trivial und zeige ich nicht extra.

Die Umrechnung des Gewichtes läßt sich durch ein Beispiel zeigen. Ein gleichseitiger Würfel sei gegeben. Ein zweiter Würfel mit doppelter Kantenlänge hat das 2 hoch 3 - fache an Volumen, und damit an Gewicht (V = a hoch 3). Also stimmt der Exponent 3 (87 hoch 3).

Die Leistung ist etwas schwieriger, aber auch einsichtig. Und zwar so: ziehen wir gedanklich beide Würfel eine Rampe maßstäblicher Länge hoch. Dann wird beim zweiten Würfel die 8-fache Arbeit verrichtet (da achtmal so schwer). Da Arbeit und Leistung einen linearen (proportionalen) Zusammenhang haben (Leistung = Arbeit/Zeit), wirkt auch bei der Umrechnung der Leistung der Exponent 3 (87 hoch 3).

Was ich aber immer noch nicht so ganz raffe: daß ich beim Modell offenbar mit einer weit geringeren Leistung "auskomme". 9 Personenwagons sind ja auch kein Pappenstiel... und ich denke, über den Daumen gepeilt, habe ich die maßstäblichen 200 km/h schon erreicht auf der Geraden.

Und den Wirkungsgrad von Modellbaumotoren schätze ich auf 50 - 60%...

Letztlich bleibt es mir ein Rätsel, wofür Vorbildloks die hohe Leistung brauchen. Wohl dann beim Erklimmen von Steigungen... wenn die Geschwindigkeit nicht wesentlich heruntergehen soll.

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#11 von DeMorpheus , 01.12.2015 17:58

Zitat von kleineWelt
Letztlich bleibt es mir ein Rätsel, wofür Vorbildloks die hohe Leistung brauchen.


Für den Luftwiderstand. Der skaliert nicht mit dem Maßstab, hängt aber quadratisch von der Geschwindigkeit ab. Die echte Lok fährt aber nicht nur 87 Mal schneller sondern hat auch noch eine 7569 Mal größere Frontfläche als das Modell.


Viele Grüße,
Moritz

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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#12 von kleineWelt , 01.12.2015 19:07

@Moritz

Ja, so wird's wohl sein...

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#13 von SAH , 01.12.2015 21:41

Guten Abend Chris,

am Beispiel der Leistung wird vielen schnell klar, dass zwischen Vorbild und Modell unvereinbare Diskrepanzen liegen die in der Natur der Konstruktion liegen und nicht behebbar sind. Aus meiner Sicht ein gewichtiger Grund, das Thema bei Maßstabsfanatismus erst gar nicht anzusprechen.
Dein Ansatz die Leistung und die Masse in der dritten Potenz des Maßstab umzurechnen in allen Ehren. Die üblichen Ergebnisse hast Du schon gefunden:
die errechnete Masse der Modelle ist zu klein, die Leistung auch. Ferner sind die Modelle aufgrund der benutzten Motoren "overpowered".

Es wurden hier auch schon einige Gründe genannt (z.B. die Fahrwiderstandsbeiwerte), die diese übermäßige Leistung notwendig machen.
Für einige Modelle habe ich mit Hilfe meines Testaufbaus die abgegebene Leistung gemessen. Eine Übersicht dieser gemessenen Leistungen (am Zughaken, also abgegebene Leistungen) kannst Du auf meinen Seiten unter Leistungsabgabe Dir via Diagramm anzeigen lassen. Bitte in diesem Zusammenhang unbedingt die Rahmenbedingungen für Tests auf meinen Seiten beachten!
Für die aufgenommenen Leistungen bin ich gerade dabei, eine java-script-Seite vorzubereiten. Doch im Augenblick komme ich aus beruflichen Gründen da nicht weiter. Weitere Angaben zu meinen Tests findest Du in der Übersicht zu meinen Loktestseiten.


mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#14 von SAH , 01.12.2015 21:44

Guten Abend Chris,

noch ein Nachtrag zu Deiner Wirkungsgradabschätzung:
60-70% sind Idealwerte der Miniaturmotoren, die in den Modellen nicht mal ansatzweise erreicht werden. Siehe auch der Abschnitt "Wirkungsgrade" im o.g. Loktestübersicht.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#15 von kleineWelt , 01.12.2015 22:34

Hallo,

Zitat von SAH
Die üblichen Ergebnisse hast Du schon gefunden: die errechnete Masse der Modelle ist zu klein


Du meinst: die Modelle sind im Verhältnis erheblich schwerer als die Vorbilder (mindestens Faktor zwei, wie mir scheint). Sicher ein Tribut an die Tatsache, daß Modellbahnloks oft mit "Rallye-Beschleunigungen" anfahren im Vergleich zu den Vorbildern (und ebenso anhalten). Sie müssen eine höhere Reibung auf die Schiene bringen... was mich eben auch ein bisschen verwirrt: die Vorbilder sind leichter, haben keine Haftreifen, trotzdem oft doppelte Leistung (und mehr), und bringen diese Leistung offenbar trotzdem "auf das Gleis" und in die Zuggarnitur...

Zitat
Ferner sind die Modelle aufgrund der benutzten Motoren "overpowered"


Wie ist das gemeint?

Zitat von SAH
noch ein Nachtrag zu Deiner Wirkungsgradabschätzung: 60-70% sind Idealwerte der Miniaturmotoren, die in den Modellen nicht mal ansatzweise erreicht werden.


Ich hatte von 50 - 60% geschrieben. Ich dachte eigentlich, 50% müßten "drin" sein.

Vielleicht mache ich selbst mal ein paar Versuche...

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#16 von SAH , 01.12.2015 23:18

Guten Abend Chris,

Zitat von kleineWelt
Hallo,

Zitat von SAH
Die üblichen Ergebnisse hast Du schon gefunden: die errechnete Masse der Modelle ist zu klein


Du meinst: die Modelle sind im Verhältnis erheblich schwerer als die Vorbilder (mindestens Faktor zwei, wie mir scheint). Sicher ein Tribut an die Tatsache, daß Modellbahnloks oft mit "Rallye-Beschleunigungen" anfahren im Vergleich zu den Vorbildern (und ebenso anhalten). Sie müssen eine höhere Reibung auf die Schiene bringen... was mich eben auch ein bisschen verwirrt: die Vorbilder sind leichter, haben keine Haftreifen, trotzdem oft doppelte Leistung (und mehr), und bringen diese Leistung offenbar trotzdem "auf das Gleis" und in die Zuggarnitur...




weiter oben hast Du die BR 103 mit 7440 kW als Beispiel angeführt, die Du auf ca. 11W in 1:87 umgerechnet hast. Nun ist die BR 103 eine der leistungsstärksten Loks überhaupt. Mach mal die Rechnung mit z.B. einer BR 01 (ca. 2300 PS/1700kW) und Du wirst auf ca. 3W im Modell kommen.
Das Märklinmodell 3048 nimmt bei 12V jedoch schon ca. 0,4A auf und hat somit im Leerlauf eine Leistungsaufnahme von ca. 4,8VA (Wechselstromleistung). Deshalb habe ich das folgende geschrieben:

Zitat von kleineWelt

Zitat
Ferner sind die Modelle aufgrund der benutzten Motoren "overpowered"


Wie ist das gemeint?




die errechnete Leistung einer Modellbahnlok in Bezug auf das Vorbild ist kleiner als die tatsächlich aufgenommene Leistung.

Zitat von kleineWelt

Zitat von SAH
noch ein Nachtrag zu Deiner Wirkungsgradabschätzung: 60-70% sind Idealwerte der Miniaturmotoren, die in den Modellen nicht mal ansatzweise erreicht werden.


Ich hatte von 50 - 60% geschrieben. Ich dachte eigentlich, 50% müßten "drin" sein.




schön wärs! Selbst 1/10 (also 5%) ist oft schon zu viel. Im Modell sind die Reibungsverluste wesentlich größer als hochgerechnet beim Original. Allein die Achslager: Gleitlager im Modell mit Fahrwiderstandskoeffizient zwischen 0,9 und 8% vs. Wälzlager (Rollenlager) beim Vorbild mit µ_fahr bei ca. 0,4%.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


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#17 von klein.uhu , 02.12.2015 20:47

Moin,

Alles ganz lustig zu lesen, aber leider unlogisch. Man kann zwar Längenmaße in 1:87 umrechnen, aber das war's dann eigentlich schon. Alle anderen Maße, vor allem die Zeit, lassen nicht 1:87 umsetzen. Zur Zeit im Maßstab 1:87 gab es mal einen interessanten Artikel in irgendeiner MiBa-Ausgabe so etwa 1958 bis 1970. Wer die MiBa auf CD/DVD hat, kann den Artikel vielleicht finden, ich finde ihn derzeit nicht mehr.

Und mit der Zeit in Zusammenhang stehen dann auch (ich drücke es mal ganz einfach aus) Geschwindigkeit, Beschleunigung und Gewicht (Erdbeschleunigung): Gewicht= Masse * Erdbeschleunigung. Auch in die Leistung fließt die Zeit ein.

Leider verkleinern sich auch nicht die Moleküle des Materials. Eisen der "Eisenbahn" ist nun mal im Maßstab 1:1 das Gleiche wie Eisen in 1:87. Selbst wenn man bei einem Modell z.B. die Bleche 1:87 verkleinern würde (was nie der Fall ist, auch nicht bei noch so exakten Modellen), hätte man nie die gleichen Verhältnisse in 1:87 wie in 1:1. Über die Stabilität eines solchen theoretischen "Modells" kann jeder mal nachgrübeln.

Ich bin nicht Einstein, der vielleicht erklären könnte, wie sich die Zeit im Maßstab 1:87 verhalten müßte. Aber so wie hier dargestellt ist das ganze eine "Milchmädchenrechnung" ohne jegliche physikalische Grundlage.

Gruß klein.uhu


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#18 von Peter Müller , 02.12.2015 20:56

Zitat von klein.uhu
Ich bin nicht Einstein, der vielleicht erklären könnte, wie sich die Zeit im Maßstab 1:87 verhalten müßte.


Da kann ich so lange in die Bresche springen

Aus der Fliegerei kenne ich den Eindruck, den ein Objekt hinterlässt, wenn es seine eigene Länge eingeholt hat. Große Flugzeuge fliegen gefühlt langsamer als kleine Flugzeuge, weil sie dafür länger brauchen. So sollte es auch bei der Bahn im Modell sein.

Von der Eisenbahn kenne ich die Geräusche, die zum Beispiel beim Überfahren der Schienenstöße entstehen. Wenn man am Bahnübergang steht, und es rangiert ein Güterzug vorbei und irgendwo schlägt jeder Waggon einmal an. So sollte es auch auf der Modelleisenbahn zugehen. Deshalb ist im Modell die Zeit genau gleich wie in Natura (die Sounds würden sich wie Mickymouse anhören, wenn die Zeit schneller liefe). Die Geschwindigkeit lässt sich dann leicht als 1:87-tel errechnen.


Grüße, Peter

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#19 von klein.uhu , 02.12.2015 21:05

Zitat von Peter Müller

Von der Eisenbahn kenne ich die Geräusche, die zum Beispiel beim Überfahren der Schienenstöße entstehen. Wenn man am Bahnübergang steht, und es rangiert ein Güterzug vorbei und irgendwo schlägt jeder Waggon einmal an. So sollte es auch auf der Modelleisenbahn zugehen. Deshalb ist im Modell die Zeit genau gleich wie in Natura (die Sounds würden sich wie Mickymouse anhören, wenn die Zeit schneller liefe). Die Geschwindigkeit lässt sich dann leicht als 1:87-tel errechnen.


Der Denkansatz ist falsch. Das hörst DU als Mensch in 1:1. Was aber müßte ein Preiserlein in 1:87 hören?

Da wären die Modellbahn-Sounds vermutlich tödlich allein schon vom Schalldruck.

Gruß klein.uhu


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#20 von Asslstein , 02.12.2015 21:08

Servus,

bitte lasst die Zeit wie sie ist. Egal welcher Maßstab, eine Sekunde bleibt immer eine Sekunde, da ändert sich nichts.
Ansonsten hat klein.uhu natürlich recht. Aber das ist bei allem so, nichts lässt sich beliebig verkleinern oder vergrößern.
Insgesamt ist die ganze Betrachtung daher etwas müßig. Entscheidend ist letztendlich der optische Eindruck und der kann Abweichungen von echten maßstäblichen Maßen, Massen, Kräften, Geschwindigkeiten und auch echten Zeiten erfordern. Eine Anlage mit zwei kleinen Haltepunkten in einer Turnhalle würde etwas arg ärmlich und falsch wirken, auch wenn sie maßstäblich korrekt umgesetzt wurde. Das Auge erfordert bei ganz großen Entfernungen zwingend etwas räumliche Kompression um richtig zu wirken. Ähnlich ist es bei kleinsten Strukturen wie Lüftergittern, Trittrosten oder Scheibenwischern. Maßstäblich verkleinert wurde man manches Detail nicht mehr erkennen und die Wirkung wäre eher schlechter als besser.
Die Kunst ist also nicht die sklavische Verkleinerung, sondern trotz Verkleinerung die richtige Wirkung zu erzielen.

Gruß
Knut


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#21 von DeMorpheus , 02.12.2015 23:11

Zitat von klein.uhu
Alle anderen Maße, vor allem die Zeit, lassen nicht 1:87 umsetzen. Zur Zeit im Maßstab 1:87 gab es mal einen interessanten Artikel in irgendeiner MiBa-Ausgabe so etwa 1958 bis 1970.


Die Zeit an sich ist dimensionslos. Auf der Modellbahn dauert eine Stunde genau so lange wie in echt. Auch für das maßstäblich verkleinerte Preiserlein. Die hier angestellten Berechnungen sind insofern richtig.
Für den Spielbetrieb ist das natürlich aus verschiedenen Gründen denkbar ungeeignet, weshalb man die Zeit gerne stark beschleunigt. Physikalisch gesehen ist das aber falsch.

Genau so geht es anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten, was ja auch schon angesprochen wurde: Rollwiderstände, Lufwiderstand, Festigkeiten etc. sind nicht skalierbar, was die ganze Rechnerei tatsächlich recht sinnfrei werden lässt.


Viele Grüße,
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#22 von Peter Müller , 02.12.2015 23:16

Zitat von DeMorpheus
Für den Spielbetrieb ist das natürlich aus verschiedenen Gründen denkbar ungeeignet, weshalb man die Zeit gerne stark beschleunigt.


Wenn ich die Zeiten ohne Aktivität weglasse, beschleunige ich nicht die Zeit. Die einzelnen Aktionen laufen in der gleichen Zeit ab wie in 1:1, nur liegen sie ohne Pausen dazwischen dichter aneinander.


Grüße, Peter

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#23 von rolfuwe ( gelöscht ) , 03.12.2015 10:21

Zumindest könnten wir theoretisch, wenn wir mit Warp-Antrieb uns u. unsere Modellbahnanlage auf Reisen schicken, die Preissteigerungen u. den Verschleiß zeitlich gesehen verringern. Mir ist nur nicht ganz klar, ob wir da mit der Relativitätstheorie in Konflikt kommen oder ob die ganzen Theorien jemals für uns relevant werden oder ob die uns nur zeigen sollen, dass unser Gehirn auch gewisse Grenzen hat.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/c...as_for_NASA.jpg


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#24 von kleineWelt , 03.12.2015 23:53

.... ich würde auch sagen, solange wir die Modellbahnloks nicht am Ereignishorizont eines Schwarzen Loches herumfahren lassen, oder mit relativistischen Geschwindigkeiten ihre Bahnen drehen lassen, brauchen wir uns über die Zeitdilatation der Preiserleins keine Gedanken zu machen

Ich möchte auch ehrlich gesagt gar nicht in der Nähe sein, wenn ein Modellbahnzug mit 95% c (Lichtgeschwindigkeit) an die Wand rumst

Bleiben wir also bei unseren Betrachtungen bei der Newton'schen Mechanik. Sie reicht völlig aus für meine Überlegungen (die sicher auch soweit mathematisch-physikalisch korrekt sind).

Im übrigen haben natürlich auch all diejenigen recht, die sagen, daß wir von Modellen reden. Ein Modell ist eine meist verkleinerte Darstellung eines Originals, ausgestattet mit denjenigen Eigenschaften, die dem Modellhersteller gerade wichtig sind.

Dazu gehört sicher auch, daß unser Rollmaterial mit der Hand gehoben und hingesetzt werden kann, wo und wie es uns gerade beliebt, ohne Blessuren an der äußeren Hülle zu riskieren. Eine Eigenschaft, die beim Vorbild ja eher von nachrangigem Interesse ist...

Auf jeden Fall, war den Modell(bahn)herstellern zum Glück eine steigende Detaillierung - verbunden mit einem zumeist gefälligen Äußeren - in diesem Fall bei der Gestaltung wichtig.

Soviel dazu...
___________

Habe jetzt auch mal ein paar Versuche zum Wirkungsgrad gemacht. Eine E 103 (FLM) und eine BR 101 (Roco) auf einer geraden Strecke mit einer bestimmten Geschwindigkeit, und dann eine Rampe mit der gleichen Geschwindigkeit hinauf fahren lassen. Stromverbrauch und Fahrspannung dabei jeweils gemessen.

Bei der Rampenfahrt wird dann eine höhere Spannung (verbunden mit einem höheren Strom) benötigt, um die gleiche Geschwindigkeit zu erhalten.

Es wird also eine bestimmte elektrische Mehrleistung erbracht - für eine bestimmte mechanische Mehrleistung, die sich darin äußert, daß die Lok sich selbst eine bestimmte Strecke in einer bestimmten Zeit gegen die Schwerkraft hochhebt.

Auch das Gewicht der Loks ist bekannt bzw. gemessen.

Für den Wirkungsgrad lassen sich beide Mehrleistungen dann schön in Bezug setzen.

Für die E 103 (Fleischmann Rundmotor) ergibt sich nach etwas Rechnerei ein Wirkungsgrad von 7,4 %. Die Roco mit einem hochwertigeren Motor (höhere Polzahl u.a.) erreicht dabei 14%.

Klar, daß bei unseren Modellen andere Dinge im Fokus stehen - sie dürfen nicht unbezahlbar teuer werden, der Energieverbrauch spielt praktisch keine Rolle, die Reibung auch kaum usw. usf... Insofern verwundern diese Ergebnisse wohl nicht.

Viele Grüße
Chris


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RE: Leistung (Gewicht, Geschwindigkeit) in Modell und Vorbild

#25 von Schwanck , 04.12.2015 09:30

Moin,

irgendjemand schrieb etwas von "Sinnfreiheit dieser Berechnungen". Wahrhaftig sinnlos ist es solchen Ignoranten auf den Leim zu gehen. Nur durch Nachdenken und Berechnungen kann man herausfinden warum die Dinge so sind wie sie sind; was ja auch der Sinn jeder Forschung ist. Es sei jedem erlaubt, sich für solche Sachen nicht zu interessieren, nur hier einmischen sollte er sich dann auch nicht! Er setze sich vor seine Modellbahn und erfreue sich daran!
Was wurde nun hier in gemeinsamer Arbeit heraus gefunden? Was ist die Ursache für die vermeintlichen Ungereimtheiten bei den Vergleichen von Vorbild und Modell? Der in Metern [m] gemssene Weg ist über den Maßstab tranformierbar. - Es ist die Zeit, für die es keinen Maßstab gibt. Und daraus folgt dann auch, daß die physikalischen Größen, in denen die Zeit eine Rolle spielt, die meisten Schwierigkeiten machen. Das sind die Geschwindigkeit [m/s], mathematisch die 1. Ableitung des Weges nach der Zeit, und die Beschleunigung [m/s²], welche mathematisch die 1. Ableitung der Geschwindigkeit und damit die 2. Ableitung des Weges nach der Zeit ist ist. Auf dem Planeten Erde haben wir eine ziemlich konstante Beschleunigung, g genannt, von g = 9,81 m/s², die wir solange wir uns unter ihrem Einfluss befinden, nicht ändern können.
"Wissenschaft ist Wahrheit, von Tatsachen darf man sich nicht beirren lassen."


Tschüss

K.F.


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