Raumstation und Heliumballon

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Re: Zentrifugalkraft

Beitragvon Kurt » So 25. Apr 2010, 21:17

Hallo Ernst,

Ernst hat geschrieben:Ich nahm an, wir sprechen hier über Newtonsche Physik. Dazu wurde Dir alles erläutert. Was Du hier schreibst, ist in diesem Sinne Kokolores.
Es macht keinen Sinn, über das Wesen der Gravitation zu philosophieren. Mann kann nur konstatieren, daß eine Graviationskraft existent ist. Diese Gravitationskraft verursacht auch allein die "Gravitationsberge". Das ist Newtonsche Physik.


warum sollten wir über Newtonsche Physik sprechen.
Es geht darum was ist.
Und da hab ich versucht meine Vorstellungen mit meinen, mir zur Verfügung stehenden Mitteln, darzulegen.
Ob der "alte Herr" sich wohl an dem festgekammert/orientiert was seine -"alten Herren" ihn vorsagten?
Wohl eher nicht, meine ich zumindest.

Ich würde mich freuen wenn in den nächsten Tagen noch ein paar Anmerkungen zu meinen Vorstellungen eintrudeln würden.
Jedenfalls möchte ich mich bei dir und allen anderen für die konstruktiven Gespräche recht herzlich bedanken.

Danke & Gruss Kurt
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Re: Zentrifugalkraft

Beitragvon Ernst » Mo 26. Apr 2010, 06:10

Kurt hat geschrieben: warum sollten wir über Newtonsche Physik sprechen.
Es geht darum was ist.

Wissen können wir nur, wie es ist.
Warum es so ist; darüber kann man nur philosophieren.
Das kann man natürlich auch.

Gruß
Ernst
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon scharo » Mo 26. Apr 2010, 17:50

Lieber Ernst,

nun, jetzt klaue ich mir etwas Zeit, um Dir zu antworten.
Nach lange Überlegung kam ich zu dem Schluss, dass wir erneut über Definitionen streiten. Natürlich habe ich nach einer Lösung gesucht, wo ich recht bekommen hätte – rein phänomenologisch komme ich aber nicht weiter.
Beide Erklärungen sind gleichberechtigt und führen zu gleichem Ergebnis. Vielleicht bei umständlicher Berechnung könnten Differenzen sich zeigen. Beide Erklärungen sind rein nach der Newtons Mechanik

Die überwiegende Meinung (Erklärung) basiert auf die Zentrifugalkraft – und extra für Harald – auch in der modernen Physik – siehe z.B.
Physik I – Mechanik und Wärme, Band 1, Ausgabe 10 – 2005 von drei Physik-Professoren (Dransfeld, Kienle, Kalvius) – Seite 147:
Die Summe von Gravitations- und Zentrifugalkräften nennt man Gezeitenkräfte. Sie sind verantwortlich für Ebbe und Flut.“
Sogar in Wiki ist die Zentrifugalkraft als Ursache gegeben.

Die einzige Differenz, wie ich denke, ist: Von einfachem freien Fall, d.h. v=0, bis stabiler Orbit, kann man mit freiem Fall und, oder mit Trägheitskräften erklären. Ab dieser Geschwindigkeit wird die Erklärung mit freiem Fall ziemlich abwegig. Hier ist eine Erklärung mit Trägheitskräften vorteilhafter. Auch bei stabiler Orbit müsste man die Erklärungen mit Zentripetal- und Zentrifugalkraft bevorzugen, da wesentlich anschaulicher.

Falsch in jedem Fall ist die Behauptung, die Gezeiten, Planeten- und Satellitenbahnen seien nur als freien Fall zu betrachten, bzw. nur aus der alleinigen Wirkung der Gravitation zu erklären.

Zu Newton: - ich habe mir Mühe gegeben und fast eine Stunde lang in der Übersetzung gestöbert – eine Erklärung mit freiem Fall habe nicht gefunden, glaube Dir aber. Aus dem anderen Link – „die Bewegungen der Planeten selbst als einen Sonderfall des freien Falls zu sehen.“
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.

Was „Scheinkräfte“ betrifft und unabhängig davon, welche Kräfte darunter man allgemein einordnet, werde ich Dir meine Sichtweise erklären:
Wirklich Scheinkräfte: Das Beispiel mit dem bremsenden Auto: Auto bremst, Katze fliegt nach vorn. Für den mitreisenden Fahrer erfährt die Katze eine „Kraft“ – das ist jedoch nicht der Fall, die Katze erfährt keinerlei Kraft, sie bewegt sich inertial weiter. Das Auto erfährt die Kraft. D.h. nicht nur aus der Sicht des Inertialbeobachter, sondern auch wirklich wirkt keine Kraft an die Katze. Genau so ist auch mit der Corioliskraft – die Kugel erfährt keinerlei Kräfte und fliegt unbeirrt inertial weiter. Der sich mitdrehende Beobachter meint aber, eine Kraft lenke die Kugel seitlich. Bei diesen Beispielen spielt die Masse des Körpers keine Rolle – die Bahn der Bewegung ist gleich.

Reale „Scheinkräfte“: Actio = Reactio – es besteht ein direkter Kontakt zwischen den Körpern, es besteht Kraftwirkung, Kraftaustausch, wenn auch in der Summe = 0. Es ist die Masse, die sich gegen eine Geschwindigkeitsänderung wehrt. Es sind die Trägheitskräfte, die von der Masse abhängig sind. Die Katze landet an die Frontscheibe und jetzt wird mitgebremst (der Schlag aus der entgegenkommenden Frontscheibe wird nicht betrachtet). Das Auto übt eine Bremskraft (real, direkt, zentral, eingeprägt, lebendig, nähwirkungs) auf die Katze, die Katze aber auch entgegengerichtet und gleichberechtigt aus seiner Masse (Trägheit) auf die Scheibe. Diese Kraft kann man messen und verschwindet nicht durch BS-Wechsel. Genauso ist der Fall mit Zentripetal- und Zentrifugalkraft – mit welcher Kraft die zentripetale wirkt, mit gleicher wehrt sich die zentrifugale. Beide können durch BS-Wechsel nicht verschwinden, beide sind gleichberechtigt, beide sind von der Masse abhängig.
Wie wäre es mit zwei entgegenbeschleunigte Kugeln, den Stoß und was vorher war, lassen wir bei Seite, die Kugel haben unterschiedliche Masse oder aber auch unterschiedliche Geschwindigkeit gehabt. Nun, welche Kraft ist jetzt die reale und welche die scheinbare? Sind nicht beide real? Welches Bezugssystem wäre bevorzugt, um sagen zu können, die Kraft aus Kugel 1 ist real, die Kraft aus Kugel 2 aber scheinbar.
Und wenn Du diese gleichberechtigte Kraft als nur ein Mathe-Term abtust, habe ich schon was dagegen. Mit Mathe-Term kannst Du nur die wirklichen Scheinkräfte – s. oben – beschreiben, doch nicht aber die Trägheitskräfte, die wirken, die von der Masse abhängen, die durch BS-Wechsel nicht verschwinden.

„Siehst du da außer der einen Kraft P noch irgendeine andere? Wohl nicht. Nun stelle um
P = m*b
Da steht nun rechts ein Therm mit der Dimension einer Kraft. Kann man durch Formelumstellung Kräfte erzeugen. Wohl nicht. Daher bezeichnet man diesen mathematischen Therm als Scheinkraft.“

Was Du damit ausdrücken willst, bleibt mir verborgen. Auf der rechten Seite steht die Äquivalenz der linken Seite. Man kann es auch so ausdrücken:
P = m*b = m*P/m = P. Nun, welche der beiden P ist jetzt real und welche scheinbar?

Alles klar?

Liebe Grüße
Ljudmil
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon Sebastian Hauk » Mo 26. Apr 2010, 18:58

Hallo scharo,


Was „Scheinkräfte“ betrifft und unabhängig davon, welche Kräfte darunter man allgemein einordnet, werde ich Dir meine Sichtweise erklären:
Wirklich Scheinkräfte: Das Beispiel mit dem bremsenden Auto: Auto bremst, Katze fliegt nach vorn. Für den mitreisenden Fahrer erfährt die Katze eine „Kraft“ – das ist jedoch nicht der Fall, die Katze erfährt keinerlei Kraft, sie bewegt sich inertial weiter. Das Auto erfährt die Kraft. D.h. nicht nur aus der Sicht des Inertialbeobachter, sondern auch wirklich wirkt keine Kraft an die Katze. Genau so ist auch mit der Corioliskraft – die Kugel erfährt keinerlei Kräfte und fliegt unbeirrt inertial weiter. Der sich mitdrehende Beobachter meint aber, eine Kraft lenke die Kugel seitlich. Bei diesen Beispielen spielt die Masse des Körpers keine Rolle – die Bahn der Bewegung ist gleich.


wenn wir die Gravitation mal außen vor lassen, dann spielt die Masse in der Tat keine Rolle. Die Masse spielt aber dann eine Rolle, wenn nun der Körper z.B. gegen die Windschutzscheibe kracht. Dann wird aus der Scheinkraft plötzlich eine reale Kraft.

Gruß

Sebastian
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon Ernst » Di 27. Apr 2010, 06:29

Lieber Ljudmil
scharo hat geschrieben: Falsch in jedem Fall ist die Behauptung, die Gezeiten, Planeten- und Satellitenbahnen seien nur als freien Fall zu betrachten, bzw. nur aus der alleinigen Wirkung der Gravitation zu erklären.

Nein. Beides ist richtig.

Zum freien Fall
Du hattest ja die Definition zitiert, mit der Du dich dann ja wohl identifizierst.
Als freier Fall ist die durch die Erdanziehungskraft, der sogenannten Schwerkraft, bewirkte Bewegung eines Körpers frei vom Einfluss weiterer Kräfte definiert.

Eine Kugel, welche von der Dachkante fällt, genügt dieser Definition.
Eine Kugel, welche von der Dachspitze zur Dachkante rollt und dann über die Dachkante in einer Parabel zum Boden fällt, ebenfalls.
Eine Kugel, welche von einer Kanone auf einem Turm horizontal abgeschossen wird, ebenfalls.
Eine Kugel, welche von einer Kanone auf einem Turm horizontal mit hoher Geschwindigkeit abgeschossen wird, ebenfalls. Sie verschwindet hinter dem Horizont und wird zum Satelliten.

Zur Gravitation
O-Ton Newton:
Newton Definitionen.jpg
Newton Definitionen.jpg (127.97 KiB) 5035-mal betrachtet

Die Trägheitskraft ist die "geistige" Erfassung der Trägheit, welche eine immanente Eigenschaft der Masse ist und sich als Widerstand gegen Beschleunigung darstellt. Als Widerstand gegen die eingeprägte Kraft. Ursache jeder Beschleunigung ist daher allein die eingeprägte Kraft. Folglich ist auch die Ursache aller Gezeiten, Planeten- und Satellitenbahnen allein die eingeprägte Kraft Zentripetalkraft=Gravitation.

Liebe Grüße
Ernst
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon scharo » Di 27. Apr 2010, 09:43

Lieber Ernst,

irgendwie habe ich das Gefühl, dass wir aneinander vorbei reden.
„Nein. Beides ist richtig.“

Welche „beides“ meinst Du?
Ich habe geschrieben, dass die phänomenologische Erklärungen für die Gezeiten, besonders auf der mondabgewandten Seite, als Fliehkraft aus der Rotation oder als freien Fall äquivalent sind – also, beide sind richtig. Falsch ist, wenn man nur die eine Erklärung als ausschließlich richtig darstellt.

Zum freien Fall:
„Eine Kugel, welche von der Dachkante fällt, genügt dieser Definition.“

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

Zur Gravitation:
Newton Zitate: Ich sehe dort nichts, was meinen Aussagen widerspricht. Was willst Du mit dem Zitat sagen? Eigentlich müsste ich das zitieren. Wie Du sehen kannst, ist dort die Trägheitskraft eine reale Kraft und kein mathematischer Term.

„Ursache jeder Beschleunigung ist daher allein die eingeprägte Kraft.“

Aber natürlich, wer sagt was anderes? Wenn Du aber genauer liest (letzter Satz bei Def. III) – sind beide Kräfte gleichberechtigt – das, was ich mit den zwei entgegenbeschleunigten Kugeln beschrieben habe – es ist nicht zu unterscheiden, wessen Kraft die „wirkende“ ist.
Widerstand = entgegengerichtete Kraft (real, wirkend).

„Folglich ist auch die Ursache aller Gezeiten, Planeten- und Satellitenbahnen allein die eingeprägte Kraft Zentripetalkraft=Gravitation.“

Aber natürlich, ohne Gravitation gäbe es so was nicht, aber ohne Trägheit genauso nicht. „allein“ = falsch.

Somit sind Zentripetal- und Zentrifugalkraft gleichberechtigt. Keine der beiden existiert ohne die andere. Stelle Dir zwei gleiche Kugeln vor, die in Winkel v. 90° aufeinander treffen – welche von beiden versucht die andere in einer Kreisbewegung zu zwingen? Welche von beiden sträubt sich dagegen?

Liebe Grüße
Ljudmil
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon Ernst » Di 27. Apr 2010, 12:24

Lieber Ljudmil,
scharo hat geschrieben:
Als freier Fall ist die durch die Erdanziehungskraft, der sogenannten Schwerkraft, bewirkte Bewegung eines Körpers frei vom Einfluss weiterer Kräfte definiert.

„Eine Kugel, welche von der Dachkante fällt, genügt dieser Definition.“
Ja, diese Aussage genügt der Definition. Die restlichen nicht, da dort noch eine Komponente wirkt.

So, welche Kraftkomponente wirkt denn da noch? Keine. Und daher ist Deine eigene Definition für den freien Fall erfüllt.

Übrigens fällt auch die Kugel von der Dachkante nicht senkrecht, sondern infolge des Corioliseffektes auch mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente. Da würde nach Deiner Vorstellung ein freier Fall überhaupt unmöglich sein.

Newton Zitate: Ich sehe dort nichts, was meinen Aussagen widerspricht....
ist dort die Trägheitskraft eine reale Kraft und kein mathematischer Term.

Die Trägheitskraft unterscheidet sich von der Trägheit lediglich in der Art und weise der geistigen Erfassung. Der mathematischen Erfassung also. Die Trägheitskraft ist die Abstraktion der Eigenschaft Trägheit, die allen Massen innewohnt.
Wo Du da eine Gleichberechtigung von eingeprägter und Trägheitskraft herausliest, ist mir schleierhaft.
Allerdings übt ein Körper diese Kraft nur bei einer Änderung seines Zustandes aus, die durch eine andere ihn eingeprägte Kraft hervorgerufen wird.

Gleichberechtigung? Keineswegs.

Liebe Grüße
Ernst
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon Konrad W » Di 27. Apr 2010, 15:20

Hallo,

In Fussnote (5) schreibt Newton:

"...sondern die Kraft zum Verbleiben in dem gleichen Zustand, gleichgültig ob des Ruhens oder des Sich-Bewegens..."

Jetzt frage ich mich, wenn er doch anscheinend begriffen hat,daß eine Kraft auch beschleunigungsverhindernd wirken kann, (was anderes kann er mit dieser Bemerkung ja gar nicht gemeint haben), warum hat er dann den Aspekt "Beschleunigungsverhinderung" nicht mit in seine Kraftbegriffsdefinition genommen?
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon Ernst » Di 27. Apr 2010, 16:26

Konrad W hat geschrieben: "...sondern die Kraft zum Verbleiben in dem gleichen Zustand, gleichgültig ob des Ruhens oder des Sich-Bewegens..."
Jetzt frage ich mich, wenn er doch anscheinend begriffen hat,daß eine Kraft auch beschleunigungsverhindernd wirken kann, (was anderes kann er mit dieser Bemerkung ja gar nicht gemeint haben), warum hat er dann den Aspekt "Beschleunigungsverhinderung" nicht mit in seine Kraftbegriffsdefinition genommen?

Das Begreifen liegt wohl eher bei uns, an sein Genie kommt so leicht niemand heran ;)
Im Kontext geht es um die Beschreibung der Trägheit; einer Eigenschaft der Masse. Die beiwrkt, daß ein ruhender oder mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegter Körper in diesem Zustand ohne äußere Kräfte verharrt. Und angreifenden Kräften einen Widerstand entgegensetzt. Und das nennt er Trägheitskraft. Die ist gleich der eingeprägten Kraft. Mehr ist da nicht.

Ernst
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Re: Raumstation und Heliumballon

Beitragvon scharo » Mi 28. Apr 2010, 10:04

Lieber Ernst,

„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?

„Übrigens fällt auch die Kugel von der Dachkante nicht senkrecht, sondern infolge des Corioliseffektes auch mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente. Da würde nach Deiner Vorstellung ein freier Fall überhaupt unmöglich sein.“

Übertreibe jetzt nicht – das ist genauso, wie die Diskussion über Inertialsystemen. Sollen wir den Begriff „Inertialsystem“ verbahnen?

„Die Trägheitskraft unterscheidet sich von der Trägheit lediglich in der Art und weise der geistigen Erfassung. Der mathematischen Erfassung also. Die Trägheitskraft ist die Abstraktion der Eigenschaft Trägheit, die allen Massen innewohnt.“

Irgendwie interpretierst Du Newton nach Deinem Gusto. "Geistige Erfassung" ist eine Auslegung und hat mit Vorhanden- oder Nichtvorhandensein nichts zu tun. Die Trägheit ist eine Eigenschaft der Masse. Die Trägheitskraft entsteht beim Versuch den Körper aus seinem Ruhzustand in einem anderen Ruhzustand zu überführen. Die „Trägheit wehrt sich“ = Trägheitskraft gegen die Veränderung. Und dieses „Wehren“ ist real und messbar.

„Wo Du da eine Gleichberechtigung von eingeprägter und Trägheitskraft herausliest, ist mir schleierhaft.“

Überall. Was die „eingeprägte“ und was die Trägheitskraft ist, ist die „geistige“ Erfassung. Man nennt es auch Bezugssystemsache oder Relativitätsprinzip.
Wie kommst Du auf die Idee, wer von zwei sich stoßenden Kugel die „eingeprägte“ Kraft ausübt und wer die Trägheitskraft? – „Die gewöhnliche Leute ...“ ?

Ist denn so schwer zu verstehen, dass es keine einseitige Kraftübertragung, Wirkung existiert, dass Zentripetal- und Zentrifugalkraft allein nicht möglich sind und dass sie immer gleich und gleichberechtigt sind, dass beide eine Folge der Trägheit sind, dass beide Trägheitskräfte sind, dass beide entweder real oder scheinbar sind? Man kann beliebig die eine davon als „verursachende“ betrachten, ausgenommen natürlich „Die gewöhnliche Leute ...“

Denk doch bitte paar Sekunden nach! Brauchst Du Beispiele – no Problem, bin mir aber sicher, Du wirst es sofort erfassen, wenn Du nur Deine „Sturheit“ beiseite legst? ;)

„Und angreifenden Kräften einen Widerstand entgegensetzt. Und das nennt er Trägheitskraft. Die ist gleich der eingeprägten Kraft. Mehr ist da nicht.“

Eben! Bleib auch dabei! „Widerstand entgegensetzen“ = reale Kraft einsetzen. Bezugsystemwechsel – die „eingeprägte“ ist jetzt die Trägheitskraft. Schwerpunkt-Bezugssystem = beide Kräfte sind „eingeprägt“, beide sind zugleich Trägheit.

Liebe Grüße
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