Lego Batmobil [Teil 10]

Es geht wieder an die Verschalung. Hat man vorher noch beim Cockpit große Lücken gesehen, so sind diese nun weg. Auch beim Heck wurde weiter gebaut. So wirkt hier auch langsam alles runder und fertiger. Es dauert nicht mehr lange, und dann ist auch diese Lücke geschlossen.

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Zu den Beuteln 17 und 18.

Wird fortgesetzt…

Lego-Beschleuniger-Physik

Tja, mein Teilchenbeschleuniger LAToyA aus Lego, er beschäftigt mich weiter! Ich bin ja Physikerin, auch wenn ich nicht mehr selbst forsche, sondern im Bereich des Strahlenschutzes bei einer Behörde arbeite. Einerseits finde ich daher meine „LAToyA“ so klasse, andererseits kann ich auch nicht umhin, ein paar Berechnungen anzustellen.

Teilchenbeschleuniger werden natürlich auch an ihrer physischen Ausdehnung gemessen – ca. 250 Bricks Umfang hat der Speicherring von LAToyA – aber wesentlich sind die anderen, „inneren“ Werte: Welche Teilchen werden beschleunigt? Auf welche Maximalenergie?

Die Frage nach der Teilchenart ist bei LAToyA schnell beantwortet: Es sind Lego-Bälle aus ABS-Kunststoff – also aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer. 

Spannender aber ist die Maximalenergie. Da hoch beschleunigte Elementarteilchen beinahe lichtschnell sind und die Geschwindigkeit sich (zumindest in Zahlen) fast nicht mehr von der Lichtgeschwindigkeit unterscheiden lässt, ist die reine Geschwindigkeit bei Teilchenbeschleunigern keine praktische Einheit. Die Teilchen werden nur noch ganz wenig schneller, sie benehmen sich – hier greift die Relativitätstheorie – so, als würden sie bei fast Lichtgeschwindigkeit immer schwerer, je mehr man sie beschleunigt. So erklärt sich, dass trotz der absoluten Obergrenze „Lichtgeschwindigkeit“ beim weiter „Beschleunigen“ eines bereits fast lichtschnellen Teilchens die Durchschlagskraft weiter wächst, auch wenn die Geschwindigkeit (fast) nicht mehr steigen kann. Statt der Geschwindigkeit in Kilometern pro Stunde (km/h) oder auch Metern pro Sekunde (m/s) oder läufertypischer „Pace“ in Minuten pro Kilometer benutzt man also die kinetische Energie, die in der Bewegung des Teilchens steckt. Kinetische Energie heißt nichts anderes als Bewegungsenergie – und für Energie kennen wir ja die eine oder andere Einheit: Im sogenannten SI-System sind Joule die Energieeinheit, für chemische Energie sind oft auch Kalorien oder Kilokalorien üblich, vor allem, wenn’s um die chemische Energie in unserer Nahrung geht. Ebenfalls eine Energieeinheit sind die Tonnen, Kilotonnen oder Megatonnen TNT-Äquivalent, die bei der Einschätzung der Energiefreisetzung von Nuklearwaffen verwendet werden. 

Allerdings sind das alles „makroskopische“ Energieeinheiten. Bei Teilchenbeschleunigern werden aber in der Regel Elektronen, Protonen oder Atomkerne, also mikroskopische Teilchen beschleunigt, und weil die Teilchen und ihre Massen klein sind, ist auch ihre Bewegungsenergie eher klein. Physiker benutzen dafür als Einheit „Die Bewegungsenergie, die ein Elektron hat, wenn es von einem elektrischen Feld der Spannung ein Volt beschleunigt wird“, das Elektronenvolt oder eV. Über die Ladung des Elektrons kann man Joule und Elektronvolt ineinander umrechnen, wie man das z.B. auch mit Kalorien und Joule kann: Eine Kalorie sind 4,187 Joule – der Umrechnungsfaktor von Elektronenvolt in Joule ist aber „etwas“ größer: 6,24 mal zehn hoch achtzehn … also eine eins mit 18 Nullen dahinter. Aber schließlich sind ein Gramm Wasserstoff auch eine Sechs mit 23 Nullen dahinter an Protonen! 

Genug der Vorrede. Ich habe nun also ausgerechnet, wie viel Bewegungsenergie die Teilchen in meinem Beschleuniger haben. Dafür habe ich die aus dem Physikunterricht bekannte Formel Energie ist ein Halb mal Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat verwendet: E = 0,5 v². Die Masse der Lego-Bälle liegt bei ungefähr anderthalb Gramm, die Geschwindigkeit der Bälle im Beschleuniger habe ich mit etwa 12,5 km/h abgeschätzt. Um das Ganze mit anderen Teilchenbeschleunigern zu vergleichen, habe ich das Ergebnis direkt in Elektronenvolt umgerechnet: Es sind 56 Petaelektronenvolt, also das Zehntausendfache des großen Hadronenbeschleunigers LHC am CERN. Nach ersten kleinen Fehlern, die lustigerweise ziemlich genau im Bereich der Energie von LHC herauskamen, habe ich nochmal alle Einheiten richtig zusammengepuzzlet und kommen nun zu diesem Ergebnis. Himmel, was man mit einem solchen Beschleuniger alles anstellen könnte… 

Wenn es nicht das kleine „Aber“ gäbe: Es ist nämlich wichtig, dass die betreffende Bewegungsenergie pro Nukleon der beschleunigten Atomkerne hoch ist. Die Teilchenenergie der Protonen am LHC sind sieben Teraelektronenvolt. Implizit steht da ein „pro Proton“ dahinter. Meine Bälle bestehen zwar nicht nur aus Protonen, sondern aus (vielen) Atomkernen, in denen auch Neutronen enthalten sind – Protonen und Neutronen sind Nukleonen. Um meinen heißgeliebten Teilchenbeschleuniger LAToyA also mit LHC vergleichen zu können, muss ich die Bewegungsenergie pro Nukleon ausrechnen – dafür brauche ich erstmal die Zahl der Nukleonen in meinem Ball. Das allerdings ist recht einfach: Die atomare Masseneinheit „u“ gibt an, wie schwer ein Nukleon ungefähr ist. Effekte wie Bindungsenergie (macht Atomkerne leichter als freie Protonen und Neutronen) oder dass ein Neutron schwerer ist als ein Proton werden bei der atomaren Masseneinheit am Beispiel des Kohlenstoffs schon rausgemittelt – und bei Kunststoffen wie auch ABS machen Kohlenstoffatome meist etwa sechs Siebtel der Masse aus. Damit werden aus meinen 56 Petaelektronenvolt (oder 56.000 Teraelektronenvolt) pro Ball nur 0,06 Mikroelektronvolt pro Nukleon.

Tja, leider wird’s doch nichts mit dem Übertrumpfen des LHC durch LAToyA auf unserem Esstisch. Aber es war ein tolles Gefühl, so lange es währte!

Lego Batmobil [Teil 9]

Anders als das Batmobil aus der 1966er Serie ist dieses hier kein Cabriolet. Beutel Nummer 17 kümmerte sich Hauptsächlich um die geschlossene Fahrgastzelle.  Ein paar Vorbereitungen, um es auch anzubringen, waren auch enthalten, aber hauptsächlich waren im Beutel die Teile des Verdecks.

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Nummer 18 baut das Ganze noch weiter aus; so, dass man es auch ohne Probleme aufmachen kann. Ein wenig noch am Heck und Verkleidung, auch der Innenraum wurde noch ein wenig erweitert.

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Zu den Beuteln 15 und 16.

Wird fortgesetzt…

Ausbaubedürftig

Mein Nennbruder hat mir Light Stax geschenkt. Was Light Stax sind, fragt Ihr? Es sind mit Lego und anderen Klemmbausteinen kompatible Steinchen, die von einem USB-ladbaren Power-Brick mit Strom versorgt werden und durch LEDs in den Steinen leuchten.

Meine Light Stax, die ich von meinem Nennbruder bekommen habe.

Wo wir früher Licht durch 9-Volt-Blockbatterien in großen Kästen hatten, mit ganz spezifischen Steinen, auf denen die Lämpchen obenauf sitzen, kann man die Light Stax überall einbauen. Mehr noch: Der Power-Brick hat nicht nur die Optionen An und Aus, sondern auch akustisch ausgelöste Varianten, ein Blinken und ein Auf- und Abdimmen. Ausbaufähig sind nun aber nicht die Light Stax… sondern was ich damit tue.

Ich habe sie schon an meinem Beschleuniger angebracht. Nur in sehr spezifischen Positionen konnte ich das Ganze so einstellen, dass das Licht nur beim Vorbeirollen einer Kugel kurz durch den Lärm anging. Leider ist das Geräusch des Motors entsprechend laut, dass es sehr schwierig ist, die Light Stax am vom Motor abgewandten Teil des Rings nur vom Geräusch der rollenden Kugeln, nicht aber vom Geräusch des Motors ausgelöst werden. Ich experimentiere noch damit, das Ganze so einzustellen, dass ein netter Effekt mit einem Leuchten immer beim Vorbeirollen der Kugel eintritt und das zuverlässig. Vermutlich werde ich versuchen, das in den Detektor das AddOn zu integrieren – eine Chance wäre zum Beispiel, dass ein Teil des Detektors immer aufleuchtet, wenn eine Kugel durchrollt – und durch den Aufbau des Detektors als Tunnel wäre das Ganze gegen den Schall des Motors isoliert, die Kugel dagegen würde im Tunnel einen Heidenlärm machen – das Mikro müsste natürlich nach innen zeigen.

Allerdings werde ich das erst testen können, wenn ich die Teile für das AddOn bestellt habe. Die Alternative ist das Auf- und Abdimmen für das nächste Projekt zu nutzen – den Forschungsreaktor aus Lego, den ich derzeit plane, der aber ferne Zukunftsmusik ist. Es ist ganz schön krass, wie sehr mich der Beschleuniger und die Light Stax inspirieren!

Lego Batmobil [Teil 8]

Es geht zurück zum Anfang! Zumindest zurück zur Vorderseite des Autos. Hier wurde die Frontseite des Autos verkleidet. Es sind keine speziellen Teile dafür verwendet worden, nur recht reguläre. Und trotzdem konnte man so einen schönen Effekt erzeugen. Es sieht einfach nur klasse aus – und es wird langsam immer besser. Kaum vorstellbar, wenn man das Ergebnis von Beutel 1 noch gesehen hat, wie das später noch werden würde.

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Im zweiten der heutigen Beutel geht es um die Motorhaube, und auch ein wenig um den weiteren Seitenaufbau. Auch hier wirkt es nach dem Bau schon richtig fertig und hochwertig. Vom Motorinnenleben sieht man allerdings jetzt nichts mehr. Dafür von einer schönen Verdeckung. Wenn man es vorher noch nicht erkannt haben sollte, jetzt sollte es mittlerweile recht klar sein, wie es später aussehen wird.

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Zu Beutel 13 und 14…

Wird fortgesetzt….

[KuK] Ich bin eine Prinzessin

Da ich nun doch wirklich erkältet bin, möchte ich wenigstens meine Serie mit „einem Post täglich“ verlängern, wo schon über 8000 Schritte pro Tag und über 10km Laufen am Tag krankheitsbedingt nicht drin sind.

Daher hier mein neues Schloss – damit bin ich für’s Radfahren komplett. Ich bin eine Prinzessin! Ich hab‘ ein Schloss!

Present Progressive [2]

Nachdem ich zu der Erweiterung des Beschleunigers unter dem Titel „Present Progressive [1]“ gebloggt hatte, was denke ich klar, dass da noch mehr kommt. Das kleine Wortspiel mit der Bezeichnung der Verlaufsform im Englischen und dem Fortschreiten eines Geschenks konnte ich mir dabei nicht verkneifen. Und hier kommt noch ein Geschenk, das fortgeschritten ist: Die Werksfeuerwehr der Forschungseinrichtung, zu der mein Beschleuniger LAToyA gehört.

Der Karton mit erster Verpackungslage Inhalt.

Es handelt sich um das Modell No. 6805 von Qihui, den „Bricks Fire Truck with Water Spraying“. Laut Packung sind es 1288 Teile, ich habe aber nicht nachgezählt. Die erste Überraschung kam schnell: Obwohl es eine A- und eine B-Innenpackung gibt, sucht man gleich auf den ersten Seiten der Anleitung ein paar Teile, die sich partout nicht in Packen A finden lassen.

Der Aufbau beginnt.

Die Sortierung der Teile gehorcht einer anderen Logik als bei Lego, ebenso ist die Anleitung deutlich „intensiver“: Es werden mehr Schritte pro Seite beschrieben und mehr Teile pro Schritt verbaut. Aber mit ein bisschen Eingewöhnung kriegt man das recht schnell raus und es baut sich somit flotter, weil man nicht dauernd umblättern muss.

Da selbst die ersten paar Bauschritte Teile aus dem B-Karton benötigen, hier nun der Tisch voll mit den Beuteln aus A- und B-Karton. Nun aber wirklich: Der Aufbau beginnt!

Am Anfang geht es erstmal um… nun, Technik. Denn das Modell enthält eine Menge Technik, es gehört ja auch zur Mechanical Masters Serie. Drei Differentiale scheint man verbauen zu dürfen… nun, am Ende stellte sich heraus, es sind nur zwei, eines ist ein Reserveteil. Aber um so besser! Jedenfalls waren die ersten Schritte, Antriebsstrang mit Boxermotor und zwei Differentialen auf die beiden Hinterachsen sowie Lenkung zusammenzubauen.

Der zentrale Kern des Fahrzeugs: Antriebsstrang, gelenkte Vorderräder, zwei Hinterachsen mit Differentialen.

Das gesamte Fahrzeug ist entlang von einem oberen und einem unteren Strang aufgehängt. Der untere Strang, den Ihr im Bild oben seht, beinhaltet den klassischen Technik-Teil. Der andere gehört eher zur Aufhängung der Aufbauten und beinhaltet auch die Tanks mit den Pumpen, die das Fahrzeug zum Löschfahrzeug machen.

Quasi alles am Fire Truck besteht aus Lochstangen und wird über schwarze Friction-Technic-Pins, blaue Langpins und blaue Pins mit Kreuzstange in die eine und Pin in die andere Richtung zusammengehalten. Von allen drei Verbinder-Typen werden Unmengen verbaut! Das Ganze erscheint zuerst recht wackelig, wird dann aber unglaublich stabil, wenn die Teile zusammenkommen. Das durfte ich erfahren, als ich die Differentiale verkehrtherum eingebaut hatte und nochmal alles auseinander baute. Lustigerweise hätte ich es nur umdrehen müssen, denn zumindest dieser Teil des Stranges ist symmetrisch… aber ich habe so ein bisschen mehr über die Bauweise gelernt.

Der Clou am Fire Truck ist aber, dass er erstens eine über griffige, aber doch angenehm zu fassende Zahnräder steuerbare Drehleiter besitzt. Man kann sie drehen und die untere Stufe hochklappen, indem man zwei Zahnräder unter einer Seitenklappe dreht, und das obere Teil ausfahren, indem man ein an der Basis angebrachtes Zahnrad dreht. Ein bisschen schade ist, dass das Ausklappen des oberen Teils der Leiter zwar in mehreren Stufen funktionieren soll, diese aber in der Praxis ein wenig hakelig sind und sich eher wie Anschläge als wie Stufen anfühlen.

Zum Clou gehört auch, dass zwei funktionierende Spritzen angebracht sind – ein Schlauch geht vom vorderen Tank durch die Drehleiter an deren Spitze, eine weitere Spritze geht vom hinteren Tank durch das Heck und ist dort angebracht und kann herausgenommen werden, um frei zu löschen.

Ich habe mit übrigen Befestigungen die Schlauchführung ein bisschen optimiert, da sie mir ein bisschen zu lose war, in der Form, wie die Anleitung das Fahrzeug hinterließ. Nun bin ich mal gespannt, was ich mit dem Gefährt alles löschen werde. Geschenkt wurde es mir, weil wir herumwitzelten, man könne damit Whisky ausschenken. Kann man sicher auch, muss man aber nicht.

Geht ab wie die Feuerwehr! Der Fire Truck von Qihui.