Het Waterrad van Lorenz
Ter gelegenheid van de De Woudschotenconferentie Natuurkunde 2005 heeft de Sterrenkundige Vereniging "Orion" een stand gepresenteerd die zoveel mogelijk aansloot bij het thema van de conferentie:
"Natuurkunde en een Leefbare Aarde".
Onderdeel van de stand was een "Waterrad van Lorenz", ter introductie van het begrip
"Deterministische Chaos"
dat op onze aarde zo'n grote rol speelt, maar niet in de curricula van het
middelbaar onderwijs op dit moment.
**********
Zonder bijzondere medewerking van de volgende bedrijven was dit project niet op tijd voltooid:
Fixet C.Marinus, Zijlweg 35 te Haarlem; De Rijwieltrust, Zijlstraat 64 te Haarlem;
Hairshop Nico Weijers, Pieter Kiesstraat 78a te Haarlem; Vos Instrumenten te Zaltbommel.
**********
De eerste foto toont een overzicht van het experiment:
Uit de witte bak onder het rad wordt water opgepompt naar de gele emmer op de tafel. Een overloop (de zwarte slang) zorgt voor een constante waterkolom zodat de druk ter hoogte van de kraan gelijk blijft.
Water stroomt gedoseerd in de bovenste emmer van het waterrad dat daardoor uit balans raakt en gaat draaien. Door gaatjes in de emmers loopt het water weer weg.
De draaiing van het wiel wordt via een ketting-riem (siliconenslang met een kern van kogel-ketting) overgebracht op een gelijkstroom-dynamo. De resulterende spanning wordt zichtbaar gemaakt in het spanning-tijddiagram op de computer. Is de spanning positief dan draait het rad naar rechts, is de spanning negatief dan draait het rad naar links (in deze opstelling).
**********
Deze film laat de opstelling in bedrijf zien:
Dit is het spanning-tijddiagram dat in de film werd geregistreerd. Rond t=310 kwam het waterrad tot stilstand, om rond t=345 uit zichzelf weer te gaan draaien. Mogelijk is er nog te veel frictie in het systeem.
**********
Hier is de opstelling van opzij te zien:
**********
Bovenstaand materiaal over het Waterrad van Lorenz is te vinden in deze directory.
Het is vrij om te kopieren en naar te linken voor educatieve doeleinden.
**********
Links naar andere webpagina's over Edward Lorenz, de Chaostheorie, het waterrad en fractals:
KNMI: Edward Lorenz ontvangt in 2004 de 12e gouden Buys Ballot medaille voor zijn werk.
Zie het persbericht en een algemeen achtergrondartikel.
Een artikel van Roelof Oosterhuis over de Chaostheorie.
De Lorenz Attractor pagina van de Fractal website van de KU Leuven.
De index bevat een ruim overzicht over alles wat met fractals te maken heeft.
Het virtuele Waterrad Laboratorium van Fritz Grassmann te Zwitserland (Engels).
Deze site bevat een zeer goede applet die ook te downloaden is.
De Lorenz Attractor pagina van Paul Bourke (Engels).
Chaos and Fractals door Larry Bradley van Johns Hopkins University. (Engels).
Een zoektocht op het internet kan veel interessants opleveren.
