Raumstation und Heliumballon

[Ernst]

zitate

Welche Kraft wirkt denn nach deiner Meinung auf eine gleichförmig bewegte Masse.
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[Ernst]

Ja und? Was hat eine Arbeit E=F*s mit Geschwindigkeit zu tun?

E = 1/2ma²t² und a=dv/dt

Das ist nun keine statische Arbeit sondern kinetische Energie.
Was Du da hingeschrieben hast, ist die zeitabhängige kinetische Energie bei einer beschleunigten Bewegung. Hier geht es aber um die angebliche Kraftwirkung auf eine unbeschleunigte Masse mit einer bestimmten kinetischen Energie.

Gruß
Ernst

[Ernst]

Was soll das sein - statische Arbeit? Um Arbeit zu verrichten muss die Masse an der Arbeit verrichtet wird bewegt werden. Insofern habe ich ein gedankliches Problem mit "statischer Arbeit".
Man könnte dies ausdrücken als: E=F*v(t2-t1) (v=konstant). Arbeit ohne v geht meiner Meinung nach nicht.

War ein unphysikalischer Ausdruck. Gemeint war natürlich potentielle Energie E=P*s. Oder im Schwerefeld der Erde E=G*h. Da kommt Geschwindigkeit nicht vor. Ein Stein auf einem Dach hat eine gewisse potentielle Energie. Wie er dahin gekommen ist, spielt keine Rolle.
Wenn Du s durch v*t ersetzt, dann berechnest Du einen Fall einer konstanten Kraft, die auf eine gleichförmig bewegte Masse wirkt. Das könnte im Spezielfall auf eine Masse zutreffen, welche einer Reibungskraft ausgesetzt ist. Dann erhältst Du dafür E=f(t). Ein seltener Spezialfall.

=> E = (1/2) F*at²

Das ist die zeitlich zunehmende Energie E(t) bei gleichförmig beschleunigter Bewegung mit der Randbedingung v(t=0)=0. Nochmal, hier geht es um unbeschleunigte Bewegung. Deine Gleichung ist dabei schlecht zu handhaben. Aussagekräftiger ist

E = (1/2) F²*t²/m

Gruß
Ernst

[scharo]

Lieber Ernst,

schön, dass Du deinen Beitrag nach Überschlafen geändert hast. Entsprechend wird auch meine Antwort ausfallen.
Ich verstehe den ganzen Zirkus, den Du wegen einem allgemeinen Begriff machst.
Ich habe geschrieben: „Und deswegen auch mein Widerstand – unter „freiem Fall“ verstehen alle, wie ich auch zitiert habe, einen Fall, wo nichts anderes im Spiel wäre und nicht, wo der freie Fall eine der Komponenten der Bewegung wäre". Das ist nur meine Meinung, aber auch der Meinung der Mehrheit, von mir aus die Meinung des Otto-Normalverbrauchers.
Habe Dir auch mit Beispielen erklärt, wie ich es sehe.
Du fängst an zu bohren, wo die andere Kraft wäre, indem Du auch noch behauptest, Trägheitskräfte wären keine Kräfte. Jetzt drehst Du sogar und behauptest, nur über konstante Geschwindigkeit die Rede gewesen zu sein. Davon hat keiner geredet, es ging nur um „andere Komponente der Bewegung“.
Und andere Komponenten sind Kraft, oder Geschwindigkeit, oder Energie bzw. Impuls. Ich habe Dir gezeigt, was Dir natürlich gut bekannt ist, dass Kraft und Ekin, bzw. Impuls miteinander verbunden sind, bzw. abgeleitet. Statt zu sagen, O.K. verstehe was Du meinst, wird aber z.B. in der exakten Physik nicht so oder so bezeichnet – dann wäre die Angelegenheit erledigt – fängst Du an zu polemisieren, die anderen als Deppen darzustellen, die nicht mal die einfachsten Axiomen der Mechanik kennen. Was willst Du damit erreichen?

Jetzt noch ein Beispiel, so dass Du endlich Ruhe gibst: Nimm den Extremfall – eine Kugel wird vertikal, d.h. entgegen der G-Beschleunigung, oder eine in G-Beschleunigungsrichtung abgeschossen wird. Du kannst jetzt nicht behaupten, die Bewegung der Kugel wäre freier Fall. Der freie Fall wäre hier nur eine der Komponenten der Bewegung. Die Kugel hatte z.B. eine v entgegen der G-Beschleunigung, die G-Beschleunigung vermindert, wirkt entgegen der v – übt eine Kraft, die Kugel, aufgrund seiner v, übt genauso eine Kraft gegen die G-Beschleunigung, und diese Kraft stammt aus P bzw. Ekin.
Fall, freier Fall ist nur die Beschreibung einem Bewegungsablaufs, sonst nichts. Bei Geschossen z.B. redet kein Mensch vom freien Fall, sondern von Wurfparabel.

„Simsalabim, und schon verwandelt sich das v aus dem Impuls in das v=a*t einer beschleunigten Bewegung. Im Impuls ist v aber eine Geschwindigkeit und in der beschleunigten Bewegung ist v eine Geschwindigkeitsdifferenz.“

Dass das nicht stimmt, ist Dir bestimmt schon in Sinne gekommen, ich betrachte es als Tippfehler.

„Zu Newtons Trägheitskräften bleib bei deiner Vorstellung. Sie ist mathematisch nicht falsch. Die Newtonsche Intention ist das nicht. Aber darüber hab ich keine Lust mehr, zu streiten.“

Es ist exakt die Newtonsche Intention! Besser wäre, wenn Du „Ups ...“ sagst.

Liebe Grüße
Ljudmil

[Konrad W]

Hallo Ernst,

Klar gibt´s die. Eine Kugel auf dem Tisch. Der Tischreaktionskraft wirkt auf die Kugel als beschleunigunsverhindernde Kraft.

Richtig. (Nebenbei: sie muß durchaus nicht gleich groß wie die potientell beschleunigende Schwerkraft sein, sie kann auch stärker sein, und die Kugel hebt wegen der dominierenden Beschleunigungsverhinderung trotzdem nicht vom Tisch ab.) Dann müßte aber doch klar sein, daß a in einer Formel zur Berechnung einer beschleunigungsverhindernden Kraft nichts verloren hat. Da hilft es auch nicht, ein Minus vor m x a zu setzen.

Trägheitskräfte wirken nur bei Beschleunigung, dh. Geschwindigkeitsänderung.

Nein eben nicht nur. Trägheitskräfte halten einen geradlinig gleichförmig bewegten Körper mit Nachdruck in geradlinig gleichförmiger Bewegung. Sie sorgt dafür, daß ein horizontal bewegter Körper von sich aus weder schneller oder langsamer wird, noch daß er die Bewegungsrichtung ändert, kurz gesagt, sie verhindert, daß er beschleunigt, und sorgt damit dafür, daß sein Impuls konstant bleibt. Die Trägheitskraft ist eine innere Eigenschaft der Körper (wie in der Impetustheorie),völlig unabhängig vom Bewegungs- bzw Beschleunigungszustand.
Newton hat diese Tatsache nicht erkannt und damit den Kraftbegriff verkehrt definiert.

MfG

[Ernst]

Lieber Ljudmil,

Das ist nur meine Meinung, aber auch der Meinung der Mehrheit, von mir aus die Meinung des Otto-Normalverbrauchers

Newtons "gewöhnliche Menschen" lassen wir mal außen vor. Wir reden in Kategorien der Physik und Technischer Mechanik.

Ich habe geschrieben: „Und deswegen auch mein Widerstand – unter „freiem Fall“ verstehen alle, wie ich auch zitiert habe, einen Fall, wo nichts anderes im Spiel wäre und nicht, wo der freie Fall eine der Komponenten der Bewegung wäre".

Da ziehst du dich nun in eine andere Ecke zurück. Vorher klang das so:

„Als freier Fall ist die durch die Erdanziehungskraft, der sogenannten Schwerkraft, bewirkte Bewegung eines Körpers frei vom Einfluss weiterer Kräfte definiert.“

Und dann meinst Du, außer auf den senkrechten Fall trifft das auf meine anderen Beispiele nicht zu.

Ja, diese Aussage genügt der Definition. Die restlichen nicht, da dort noch eine Komponente wirkt.

„So, welche Kraftkomponente wirkt denn da noch?“

Diese: P=m*v oder, wenn es Dir lieber ist, diese E = ½ m*v². Soll ich sie umformen?

Und dann stellst du da seltsame Funktionen einer Kraft von Impuls und kinetischer Energie her

P = m*v = F*t
½ m*v² = F*t/2a

Daß das Wirrwar ist, ist Dir vermutlich zwischenzeitlich auch klar geworden.

Energie und impuls sind beim senkrechten Fall ebenfalls vorhanden. Dazu kommt in den anderen Fällen eine horizontale Komponente der Kinetischen Energie und des Impulses.
Aber keine weitere Kraft.
Einzig wirkende Kraft ist in allen Fällen die Schwerkraft. Und damit genügen sie alle deiner obigen Definition zum freien Fall.

Natürlich gehört auch die senkrecht nach oben abgeschossene Kugel dazu. Sie unterscheidet sich von der vom Dach fallenden Kugel physikalisch lediglich durch die Anfangsbedingung. Beim Dach ist v_0=0 und bei der senkrechten Kanone v_0=-v_mündungsgeschwindigkeit.

Liebe Grüße
Ernst

[Ernst]

sie muß durchaus nicht gleich groß wie die potientell beschleunigende Schwerkraft sein, sie kann auch stärker sein, und die Kugel hebt wegen der dominierenden Beschleunigungsverhinderung trotzdem nicht vom Tisch ab.)

Bei der Kugel auf dem Tisch ist die Schwerkraft der Kugel gleich der Reaktionskraft des Tisches

Trägheitskräfte wirken nur bei Beschleunigung, dh. Geschwindigkeitsänderung.

Nein eben nicht nur. Trägheitskräfte halten einen geradlinig gleichförmig bewegten Körper mit Nachdruck in geradlinig gleichförmiger Bewegung. Sie sorgt dafür, daß ein horizontal bewegter Körper von sich aus weder schneller oder langsamer wird, noch daß er die Bewegungsrichtung ändert, kurz gesagt, sie verhindert, daß er beschleunigt, und sorgt damit dafür, daß sein Impuls konstant bleibt. Die Trägheitskraft ist eine innere Eigenschaft der Körper (wie in der Impetustheorie),völlig unabhängig vom Bewegungs- bzw Beschleunigungszustand.

Da verwechselst Du Trägheitskraft mit Trägheit. Trägheitskräfte wirken nur bei Beschleunigung. F=m*b

Newton hat diese Tatsache nicht erkannt und damit den Kraftbegriff verkehrt definiert.

Ach so. Für eine Revision der Newtonschen Physik stehe ich nicht zur Verfügung.

Gruß
Ernst

[scharo]

Lieber Ernst,

eben, wie ich sagte, reinste Polemik für nichts und wieder nichts.

„Vorher klang das so:“

„Vorher“ war nicht meine Aussage, sondern Zitat aus Wiki. Und wenn Du das nicht so präzise Zitat genauer liest, wirst Du merken, dass dort nicht die Rede von einer Kraft ist, die während des Falles wirkt. „Bewegung, frei vom Einfluss weiterer Kräfte“, schließt nicht die Wirkung von Kräften vor dem eigentlichen Fall – daraus ist auch die v, Ekin oder P entstanden und sie geben der Bewegung, wegen der vorhandenen v, eine andere Form.

Du warst derjenige, der aus Komponente „Kraftkomponente“ und aus Einfluss auf die Bewegung, „wirken“ gemacht hat.
Der Ursprung dieser zu nichts führenden „freier Fall“ – Diskussion war:
„Für mich sind Fall und freier Fall zwei unterschiedliche Sachen. Wenn man sagt, und ich glaube in dieser Hinsicht von Newton stammt, der Mond fällt ständig in G-Feld der Erde, die Erde läuft ihm aber ständig weg, bzw, die Erdkrümmung, kann ich es verstehen. Aber unter freier Fall verstehe ich kein Weglaufen, sondern, der Mond wird schnurgerade in Richtung Erdmitte beschleunigt und auf der Erde aufprallen – d.h. wenn keine anderen Kräfte außer die Gravitation vorhanden sind. ...
Wir reden über stabile Orbit und dort sind beide, G-Kraft als Zentripetalkraft und Zentrifugal gleich groß, sonst fällt der Mond, bzw. fliegt weg.“
Hier kannst Du die „andere Kraft“, nämlich die Trägheitskraft als Zentrifugalkraft, hoffentlich nicht mehr leugnen.

„Daß das Wirrwar ist, ist Dir vermutlich zwischenzeitlich auch klar geworden.“

Nein, ich habe nur gezeigt, nachdem Du nur nach Kraft bohrst, dass P und Ekin eine Kraftkomponente enthalten, dass sie aus Kraft entstanden sind, dass sie diese aufgebrauchte Kraft in sich tragen, dass sie sie auch abgeben (wirken) können – und das ist immer der Fall, wenn ein Körper nach oben abgeschossen wird.

„Dazu kommt in den anderen Fällen eine horizontale Komponente der Kinetischen Energie und des Impulses.“

Na, Mahlzeit, langsam kommst Du in die Spur.

„Einzig wirkende Kraft ist in allen Fällen die Schwerkraft. Und damit genügen sie alle deiner obigen Definition zum freien Fall.“

Und wenn Du den Ursprung der Diskussion beachtest, nämlich die Form der Bewegung, bleibt dann nur der „freie Fall“ als wirklich freien Fall übrig.

Liebe Grüße
Ljudmil

[Ernst]

Lieber Ljudmil,

„Vorher“ war nicht meine Aussage, sondern Zitat aus Wiki. Und wenn Du das nicht so präzise Zitat genauer liest, wirst Du merken, dass dort nicht die Rede von einer Kraft ist, die während des Falles wirkt. „Bewegung, frei vom Einfluss weiterer Kräfte“, schließt nicht die Wirkung von Kräften vor dem eigentlichen Fall – daraus ist auch die v, Ekin oder P entstanden und sie geben der Bewegung, wegen der vorhandenen v, eine andere Form.

Jetzt wird´s mystisch. Was da vorher war, spielt überhaupt keine Rolle und das Zitat, das Du ja zu Deiner Rechtfertigung gebracht hast, ist ganz eindeutig:

„Als freier Fall ist die durch die Erdanziehungskraft, der sogenannten Schwerkraft, bewirkte Bewegung eines Körpers frei vom Einfluss weiterer Kräfte definiert.“

Darunter fallen alle meine Beispiele. Beim senkrechten Fall rechnet sich das zu
m*g=m*d²s/dt²
d²s/dt²=m*g
ds/dt=m*g*t + K1
s=½g*t² + K1*t + K2
mit der Anfangsbedingung v(t=0)=0 und s(t=0)=0 wird
s=½g*t²
und bei zusätzlicher Horizontalkomponente
s_y=½g*t²
s_x= v_const*t
Da wirkt nur die eine Kraft m*g, die Schwerkraft eben. Und nach der obigen Definition ist das physikalisch ein freier Fall.

Nein, ich habe nur gezeigt, nachdem Du nur nach Kraft bohrst, dass P und Ekin eine Kraftkomponente enthalten, dass sie aus Kraft entstanden sind, dass sie diese aufgebrauchte Kraft in sich tragen, dass sie sie auch abgeben (wirken) können – und das ist immer der Fall, wenn ein Körper nach oben abgeschossen wird.

P und E_kin enthalten keine Kraftkomponente. Es sind eigenständige physikalische Kategorien. Und in Deinem Beispiel wird auch keine Kraft abgegeben, sondern es wandelt sich kinetische Energie in potentielle Energie um:
m*v_0²/2=m*g*h
h=v_0²/(2*g) ist die Gipfelhöhe

„Für mich sind Fall und freier Fall zwei unterschiedliche Sachen. Wenn man sagt, und ich glaube in dieser Hinsicht von Newton stammt, der Mond fällt ständig in G-Feld der Erde, die Erde läuft ihm aber ständig weg, bzw, die Erdkrümmung, kann ich es verstehen. Aber unter freier Fall verstehe ich kein Weglaufen, sondern, der Mond wird schnurgerade in Richtung Erdmitte beschleunigt und auf der Erde aufprallen – d.h. wenn keine anderen Kräfte außer die Gravitation vorhanden sind. ...

Für Dich kannst Du natürlich meinen, was Du möchtest. Nach der physikalischen Definition ist das beides ein "Freier Fall"

Ljudmil, laß uns das beenden. Meines Erachtens hast Du eine voreingenommene Vorstellung, welche nicht mit dem physikalischen usus konform ist. Und daß Du dann starr sein kannst, ist mir bekannt.

Liebe Grüße
Ernst

[scharo]

Lieber Ernst,

ja, beenden wir den Schmarrn. Für Dich ist jede Bewegung, wo die Gravitation im Spiel ist, freier Fall, für mich eben wo nichts anderes im Spiel ist.
Welche dieser Vorstellungen mit dem physikalischen Usus konform sein soll, bin ich ganz anderer Meinung – lassen wir es, weil das uns nur Zeit kosten wird, um mit Zitaten und Quellen zu konkurrieren.

„Und in Deinem Beispiel wird auch keine Kraft abgegeben, sondern es wandelt sich kinetische Energie in potentielle Energie um:“

Falsch, lieber Ernst! Um eine Kraft (hier G-Kraft) zu überwinden, muss Du Kraft einsetzen. Diese Umwandlung von Ekin in Epot funktioniert nur mit Krafteinsatz. Ekin wird durch Krafteinsatz erzeugt, Ekin wird durch Kraftabgabe (Einsatz, Wirkung, Impulsaustausch) vernichtet.

Alles gut?

Liebe Grüße
Ljudmil