Schwungrad als mechanischer Energiespeicher © Siemens Stiftung 2018 CC BY-SA 4.0 international

Schwungrad als mechanischer Energiespeicher

Video

Video (00:22 Minuten, ohne Ton):
In der Drehbewegung eines Schwungrads ist kinetische Energie gespeichert.

German
Video (4.1 MByte)
2018-08-07
Das Video zeigt ein offenes Modell eines Schwungrads, wie es z. B. in Spielzeugautos zum Einsatz kommt. Bei der ersten Sequenz geht es um den Effekt, bei der zweiten wird das Prinzip gezeigt.

Informationen zum Schwungrad:
Das Schwungrad ist ein weit verbreiteter Speicher von mechanischer Bewegungsenergie durch rotierende Masse. Masse, Radius und Umdrehungszahl bestimmen die gespeicherte Energiemenge. Schwungräder waren früher sehr häufig zu sehen in einzylindrigen Diesel- oder Dampfmaschinen, die mit Schwung über ihren Totpunkt gebracht werden müssen. Aber auch in modernen Automotoren sorgen Schwungräder für gleichmäßigeren Lauf. In modernen Notstromanlagen laufen Schwungräder mit bis zu 60.000 Umdrehungen/min und können so jederzeit unterbrechungsfrei den Notstromgenerator anwerfen. In Gasturbinenkraftwerken erleichtern Schwungräder das Anlaufen der Anlage, so dass sie sehr schnell und mit ihrer optimalen Umdrehungszahl starten können. Der Energieverlust solch moderner Hochleistungsschwungräder beträgt nur noch 2,4 % pro Tag!

Hinweise und Ideen:
Zur Erkundung des Prinzips des im Video gezeigten Spielzeugauto-Schwungrads eignen sich folgende Fragen: Warum genügt ein Schwungrad, das nicht komplett aus schwerem Metall, sondern zum Teil aus leichtem Plastik ist? Warum hat das „Auto“ ein Getriebe? Welche Daten müsste man kennen, um die gespeicherte Energie genau berechnen zu können?
Veranschaulichung
Physik; Technik
Klasse 5 bis 6; Klasse 7 bis 9; Klasse 10 bis 13
Weiterführende Schulen
Energie; Mechanik
Medienportal der Siemens Stiftung
MediaHouse GmbH
© Siemens Stiftung 2018
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