contravariant hat geschrieben:Ich habe das ganze ja schon einmal durchgerechnet. Wenn man die Trajektorie der Erde um die Sonne in einem äußeren IS nur mit der Graviation (der Zentripetalkraft) berechnet, dann ergibt sich eine geschlossene, fast kreisförmige Bahn. Wenn man allerdings die Zentrifugalkraft hinzufügt, dann fliegt die Erde aus ihrer Bahn.
Wie kann das sein, es sollte doch genau umgekehrt sein?

Ich kann ihm schon sagen, wo sein Denk-Fehler bei der Berücksichtigung der Zentrifugalkraft liegt:
Wenn man die Zentrifugalkräfte
beider sich umlaufenden Massen bei der Berechnung wegläßt, und von einem festen Drehpunkt ausgeht, bekommt man durchaus die richtige Trajektorie allein mit der Zentripetalkraft.
Oder anders gesagt: Wenn man nur einseitig von einem festen Drehpunkt ausgeht, von dem die Zentripetalkraft auf die Masse m ausgeht, bekommt man die richtige Trajektorie der Masse m nur, wenn man die Zentrifugalkraft der Masse m wegläßt.
Will man die Zentrifugalkraft von m in der Berechnung berücksichtigen, so muß man auch die Zentrifugalkraft der anderen Masse M berücksichtigen. Da diese bei Kreisbahn entgegengesetzt gleich groß ist, heben sich beide gegenseitig auf, und man ist wieder bei der vereinfachten Berechnung ohne Berücksichtigung der sich gegenseitig kompensierenden Zentrifugalkräfte der beiden Massen.
Wenn man nun das analoge Spielchen mit der Zentripetalkraft macht, ergibt sich:
Die Zentripetalkraft auf die Masse m ist entgegengesetzt gleich groß der Zentripetalkraft auf die Masse M. Die beiden Zentripetalkräfte gleichen sich aus, und der Drehpunkt ist deshalb in Ruhe und fest. Dann kann man also den Drehpunkt als festgehalten annehmen und die Trajektorie der Masse m allein mittels der vom Drehpunkt ausgehenden Zentripetalkraft (ohne Berücksichtigung der sich gegenseitig kompensierenden Zentrifugalkräfte) berechnen.
Es ist offensichtlich gezielte Hütchenspielerei der Relativisten, nur die eine Hälfte des Umlaufsystems zu betrachten, und dabei von einem festen Drehpunkt auszugehen. Dann kann die Berechnung der Trajektorie der einen Masse tatsächlich ohne die beiden sich gegenseitig kompensierenden Zentrifugalkräfte erfolgen. Das bedeutet aber nicht, daß diese nicht vorhanden wären.
Der richtige Zusammenhang wird erst deutlich, wenn man das gesamte Umlaufssystem vom äußeren Inertialsystem aus betrachtet. Hierzu nochmal das Bild mit den zwei um den gemeinsamen Schwerpunkt umlaufenden Massen:

- Drehsystem01.jpg (36.34 KiB) 7329-mal betrachtet
Dann wird klar, daß die Zentripetalkraft der einen Masse von der Zentrifugalkraft der anderen Masse erbracht wird und erbracht werden muß. Die Zentrifugalkraft ist deshalb eine ebenso reelle Kraft wie die Zentripetalkraft, und beide treten immer zusammen auf, und die Zugkraft des Seils bzw. die Zugkraft der Gravitation spielt nur eine übertragende Rolle zwischen Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft. Daraus ist auch ersichtlich, daß die Zentrifugalkraft in einem Umlaufssystem eine auf einen anderen Körper einwirkende Kraft ausüben kann, wie jede andere reelle Kraft auch!
Mit freundlichen Grüßen
Lothar Pernes