Es gibt Materialien, die supraleitend werden, sobald sie stark gekühlt werden und unter eine bestimmte kritische Temperatur (materialabhängig) gebracht werden. Im supraleitenden Zustand besitzen sie keinen elektrischen Widerstand. Dieser erzeugt normalerweise hohe Wärme und damit auch große Energieverluste. Bei Supraleitern schickt man einfach einen Strom in einen Elektromagneten (=Spule), schließt den in sich und koppelt ihn von allen externen Leitungen ab, sodass der Strom ohne Verluste durch die Spule durchfließt. So können starke und auch konstante Magnetfelder erzeugt werden.

Das besagen im Grunde 1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik (ein Teilgebiet der Physik). Es gibt zwei Arten von Perpetuum Mobiles.

Erster Art: Diese System erzeugt mehr Energie, als ihm zugeführt wird. Energie steht uns in verschiedenen Formen/Reserven zur Verfügung. Ein Automotor bspw. zieht aus dem Öl im Benzin die nötige Energie um es in Bewegungsenergie umzuwandeln. Insgesamt (im kompletten Universum) geht dabei keine Energie verloren, sondern wird immer nur in eine andere (meist "schlechtere") Form umgewandelt. So geht z.B. beim Bremsen eines Autos die Bewegungsenergie in Wärmeenergie über Reibung über. Wenn jetzt irgendeine Maschine (z.B. eben ein Motor) 20 Einheiten Energie in welcher Form auch immer zur Verfügung gestellt bekommt, kann er niemals mehr als 20 Einheiten Energie in einer anderen Form zur Verfügung stellen (er kann sogar immer nur weniger als 20 Einheiten zur Verfügung stellen, aber das ist etwas anderes). Ein Perpetuum Mobile könnte aus diesen 20 Einheiten mehr als 20 Einheiten einer anderen Energie zur Verfügung stellen, also z.B. 25 Einheiten. Dass das nicht möglich ist, sagt der Energieerhaltungssatz bzw. der 1. Hauptsatz der Thermodynamik.

Zweiter Art: Diese Systeme würden nicht gegen die Energieerhaltung verstoßen. Diese funktionieren so, dass sie die Wärme aus der Umgebung (z.B. Luft oder Wasser) zum Antrieb nutzen. Z.B. ein Boot, welches dem Wasser auf dem es fährt etwas Wärme entzieht (Wärme ist auch eine Energieform) und diese in Bewegungsenergie umwandelt. Wenn man sich auf dem Meer befindet, hat man praktisch unbegrenzt viel Wärmeenergie zur Verfügung.

[Du musst bedenken, dass auch sehr kaltes Wasser noch sehr viel Wärmeenergie besitzt. Die niedrigste Temperatur beträgt (etwa) -273°C, also alles was darüber ist, hat eine Wärmeenergie. Selbst -10°C kaltes Eis, hat also noch sehr, sehr viel Wärmeenergie.]

Weitere Beispiele für diese Art findest du bei Wikipedia.

Dieses Perpetuum Mobile 2. Art ist aber auch nicht möglich und das sagt der 2. Hauptsatz der Thermodynamik. Dieser sagt im wesentlich aus, dass die Wärme niemals von alleine von einem kalten Körper zu einem warmen Körper fließt fließt. Daraus lässt sich nach einigen Überlegungen (die zu kompliziert wären) folgern, dass auch kein Perpetuum Mobile 2. Art möglich ist.

Ich hoffe das ist soweit klar geworden. Du musst sehr vorsichtig sein, weil vieles, was hier von anderen geschrieben wird, totaler Blödsinn ist. Das hat mit Reibungsverlusten relativ wenig zu tun und das Perpetuum Mobile 2. Art wurde hier auch noch gar nicht erwähnt.

Der Tacho bezieht sich natürlich auf die Umdrehung der (Antriebs-)Räder. Ich denke aber, dass bei dem Übergang Probleme auftreten dürften. Das Auto weiß ja nicht, dass es jetzt auf einen zum Auto relativ gesehen, nur 10km/h schnellen Untergrund fährt. Wenn die Reifen durchdrehen, was im ersten Augenblick passieren wird, wird der Tacho erstmal 110km/h anzeigen. Würde man davon ausgehen, dass die Reifen zu keinem Zeitpunkt durchdrehen, und der Übergang nahtlos klappt, zeigt der Tacho natürlich 10km/h an.

Du brauchst erstmal das Verhältnis der beiden Kräfte, in deinem Beispiel ist es einfach: F1 ist doppelt so groß wie F2. Nun zeichnest du von einem Punkt einen Pfeil eine bestimmte Länge lang (z.b. 2cm, F2) und im entsprechenden Winkel einen zweiten Pfeil vom gleichen Punkt aus mit der doppelten Länge (da doppeltes Verhältnis, F1). Nun an das Ende des 1. Pfeils parallel zum 2. Pfeil den gleichen noch einmal zeichnen (also gleiche Länge) und das gleiche umgekehrt mit dem 1. Pfeil an den 2.

Hoffe das ist soweit verständlich. Nun verbindest du den Anfangspunkt, von wo beide Pfeile gestartet sind, mit dem Endpunkt, wo wieder die beiden "Parallelpfeile" zusammen kommen. Die Länge des Pfeils gibt den entsprechenden Betrag der Kraft an, wobei 1cm (in diesem Beispiel) entsprechend 1N entsprechen.

So lässt sich das zeichnerisch lösen. Wenn du jetzt noch alle entsprechenden Winkel und Längen dazu schreibst, kannst du dir mithilfe der trigonometrischen Funktionen das ganze auch rechnerisch lösen. ;-)

Eigentlich ist das alles physikalisch, die die Chemie nur ein Teilgebiet der Physik ist ;-)

Geschwindigkeiten sind natürlich immer abhängig vom Intertialsystem (Bezugssystem). Klassisch lassen sich die beiden Geschwindigkeiten addieren, wenn man sie relativ zum Zug in einem ruhenden Intertialsystem betrachtet. Sobald jedoch relativistisch gerechnet werden müsste (Faustregel ab 10% der Lichtgeschwindigkeit), lässt sich das nicht mehr so einfach addieren, weil sonst, wie unten richtig angemerkt, Geschwindigkeiten mit Überlichtgeschwindigkeit möglich wären. Letztendlich lassen sich die Energien addieren.