Ein Pseudo-Perpetuum-Mobile (Warnung: ziemlich schwierig)

Anlässlich einer entsprechenden Anregung habe ich mir weitere Gedanken gemacht und dabei ist mir eine "geniale" Maschine eingefallen, welche dauernd Energie abgibt, indem sie die Erde in ihrer Drehung abbremst. Gleichzeitig bin ich sicher, dass das nicht funktionieren kann, weil durch das Abbremsen der Erde deren Drehimpuls abnimmt - und das sollte doch nicht gehen ohne einen Festpunkt außerhalb der Erde. Wo also ist der Haken, der gedankliche Fehler?

Da steht ein Elektro-Generator auf der Erde (zur leichteren Beschreibung platzieren wir den auf den Äquator), dessen Achse(G) parallel zur Erdachse in Nord-Süd-Richtung steht (hier in Blickrichtung). Die folgende Konstruktion soll nun dafür sorgen, dass diese Achse(G) die Drehung der Erde (einmal in 24 Stunden) nicht mitmacht und damit bezogen auf die drehenden Erde und im Generator sich dreht (einmal pro Tag) und so Strom erzeugt wird. (Mit einem entsprechendem Übersetzungsgetriebe könnte man den eigentlichen Generator leicht auf viel höhere - und damit effektivere - Drehzahl bringen.)

Zwei weitere Achsen J1 und J2 zweier Kreisel K1 und K2 sind über je ein Scharniergelenk mit der Achse(G) verbunden. Mittels dieser Scharniergelenke können die Achsen J1 und J2 schwenken von senkrecht zur Achse(G) (wie im Bild) bis parallel zur Achse(G) - sie würden aber beim Drehen der Achse(G) mitschwenken bzw. mitdrehen. (Alles klar?)

Anfangs stehen die Achsen J1 und J2 senkrecht zur Achse(G) und weisen damit je auf einen Fixstern in Äquatorebene. Auf Achse(J1) dreht mit hoher Drehzahl ein Schwungrad, Kreisel(K1). Der zweite Kreisel(K2) auf Achse(J2) dreht noch nicht.

Wenn nun aufgrund der Erddrehung der Generator die Achse(G) mitdrehen will, so widersteht diese mit einem Gegen-Drehmoment aufgrund der Kreiselwirkung von K1. Achse(G) bleibt also absolut stillstehen, und Achse(J2) zeigt weiter zu jenem Fixstern. Dagegen wird als Folge des Gegen-Drehmoments, welches für die Kreisel-Achse(J1) ein Kippmoment bedeutet, diese allmählich aus der Äquatorebene in Nord-Süd-Richtung kippen - aber senkrecht zum Kippmoment! (Dies ist die typische Ausweichbewegung eines Kreisels, dessen Achse einem kippenden Drehmoment ausgesetzt ist.) Dies geht so lange, bis Achse(J1) sich vollständig aus der Äquatorebene heraus gedreht hat und gänzlich horizontal in Nord-Süd-Richtung und damit parallel zur Achse(G) liegt - und somit das Drehmoment von Achse(G) nicht mehr Achse(J1) kippen will (kann). Dann würde Achse(G) nicht mehr dem Generator-Drehmoment widerstehen, würde sich also mit dem Generator mitdrehen - der Generator würde folglich nicht mehr angetrieben und die Energiegewinnung stoppt.

Bis dahin liefert der Generator tatsächlich Energie und zwar:

E = MTM(K1) × w(K1) × w(Erde)

(MTM = Massenträgheitsmoment des Kreisels, w = 2 mal 3,14 mal Drehzahl. Und MTM mal w(K1) ist ja Drehmoment mal Zeit! Und dies mal dem weiteren w wird ja zur Drehenergie!)

Der Kreisel auf der Achse(J1) hat aber immer noch seine ursprüngliche Drehzahl (oder etwa nicht?), sein Drehimpuls ist nur aus der Äquatorebene heraus in Nord-Süd-Richtung gekippt (wir schauen dann auf das mit J1 bezeichnete Ende der Achse). Mit einer geeigneten Vorrichtung (z.B. 90° abgewinkeltes Getriebe mit Drehfeder - für elastischen Drehstoß - dazwischen) wird der zweite Kreisel(K2) mit der Achse(J2), welche immer noch senkrecht zur Generatorachse in der Äquatorebene liegt und weiter auf ihren Fixstern gewiesen hat, auf die Drehzahl von Kreisel(K1) gebracht, indem dieser bis zum Stillstand abgebremst wird. Nun ist Kreisel(K2) an die Stelle von Kreisel(K1) getreten und eine neue Energiegewinnung startet. Währenddessen wird der nicht mehr drehende erste Kreisel auf der Achse(J1) in seine ursprüngliche Lage in der Äquatorebene, senkrecht zur Achse(G), zurückgekippt - er "wehrt" sich ja jetzt nicht mehr. Dann beginnt das Spiel von Neuem, wobei die beiden Kreisel nur ihre Rollen getauscht haben.

Jeder solcher Vorgang würde bei z.B. MTM=800.000kgm² (z.B. eine Scheibe aus Eisen, Radius=4m, 25cm dick) und Drehzahl n=100/s eine Energie E=36,6kWs liefern (z.B. eine 60Watt-Lampe würde immerhin über 10 Minuten leuchten!) - und man kann beliebig viele solcher Vorgänge aneinanderfügen. Aber das darf doch nicht sein - wo ist der Haken?

Nachtrag: Wochen später bin ich auf die Lösung gekommen - Hast Du auch eine Lösung?
Wenn Du das rausgekriegt hast - oder wissen willst, so schau hier!