Raumstation und Heliumballon

[Ernst]

E_kin=mv²/2 gilt auch nur unter der Randbedingung v(t=0)=0. Irgendwann muss die Masse aus der Ruhelage beschleunigt worden sein.

t=0=Gestern? t=0=Vorgestern? t=0=Vor einem Jahr? t=0=Vor 1000 Jahren?
Aber das sollte wohl eher ein Witz sein.
Mit Physik hat das jedenfalls nichts zu tun.

Gruß
Ernst

[Ernst]

Es geht aber darum welche kinetische Energie eine Masse gewinnt wenn sie mit einer konstanten Kraft beschleunigt wird.

Darum geht es bei der Definition nicht. Darum geht es im allgemeinen Fall nicht.
Darum geht es lediglich in einer ganz speziellen Aufgabenstellung; der Bestimmung von Ekin(t) einer gleichförmig beschleunigten Masse mit der Randbedingung v(t=0)=0. Ansatz ist auch in diesem Fall Ekin=m*v²/2.

Gruß
Ernst

[scharo]

Hallo an alle,

@contravariant

„Ist es im übrigen nicht, weil einige dieser Beziehungen nicht allgemein gülitg sind. Allgemein gilt nur: Ekin = 0.5*m*v^2.“

Falsch! Wenn eine Beziehung nicht allgemein gültig sein sollte, bedeutet, dass bestimmte Werte, Variablen eine Begrenzung unterliegen – d.h. die Beziehung ist gültig, wenn eine Variable nur ein bestimmter Wert haben, oder sich nur in einen bestimmtem Bereich befinden darf. Wo siehst Du so eine Begrenzung bei den Werten?
Du und Ernst meint, die Begrenzung sei die vorausgesetzte Konstanz der Variablen – ja soll ich dann die allgemeine Integralform jeder einzelnen Gleichung auch noch angegeben – was wird sich ändern bei der Anwendung und im Sinne der hiesigen Diskussion. Müssen wir im Forum, wenn es um grundsätzliche Prinzipien handelt, nur die erweiterten „allgemeingültige“ Formeln angeben. Solche Äußerungen nenne ich Zankerei, Rechthaberei und Angeberei.

Jetzt auch für Schlauberger, die meinen, Ekin = F*x sei physikalischer Nonsens:
Ich habe einen Antrieb, der eine bestimmte konstante Kraft liefern kann. Ich will mit diesem Antrieb ein Geschoss abschießen, das einen anderen Körper treffen und ihn eine bestimmte Zeit beschleunigen – dafür muss das Geschoss eine bestimmte Menge Kraft abgeben, d.h. muss eine bestimmte Ekin haben. Ich muss die Länge der Abschussrampe (x) berechnen. Mich interessiert die Geschwindigkeit des Geschosses währen des Fluges (am Ende der Abschussrampe) nicht im Geringsten.
Noch einfacher: Ich kenne die konstante Kraft, die an einen Körper auf die bekannte Strecke x gewirkt hat. Ich will wissen, welche Ekin der Körper am Ende der Strecke hat. Mit welcher Formel kann ich das berechnen? Mit ½ m*v² bestimmt nicht, die kenne ich ja nicht.
Übrigens, Ekin = ½ m*v² ist aus W = F*x abgeleitet.

Steht extra bei mir – „solange klar ist, was man damit beschreiben (berechnen) will“


@ Highway

„Das hat auch meines Wissen niemand.“

Bist Du dir sicher? Schau die vorangegangenen Beiträge!

„Die Erdbeschleunigung wird doch nicht abgeschaltet, nur weil eine Masse ruhig auf dem Tisch liegt.“

Aber natürlich! Beschleunigung = dv/dt – wo ist dv? Siehst Du – Du selbst und erneut verwechselst G-Kraft mit G-Beschleunigung.

„(Hervorhebung/Ergänzung durch mich) Es besteht kein Unterschied ob die Masse in Bewegung ist oder ruht. Die Gewichtskraft wirkt in beiden Fällen, die Masse ist in beiden Fällen die gleiche und die Erdbeschleunigung ebenfalls.“

Keine Beschleunigung kann wirken. Kräfte wirken, und wenn die Kräfte im Gleichgewicht sind, wirken sie auch nicht – eine Beschleunigung kann nicht zustande kommen, existiert nicht.

„Wieso ist Erdbeschleunigung ein falscher Begriff?“

Wie oft muss man es erklären? Falsch ist, wenn man ihn an Stelle von G-Kraft verwendet.

„Doch ist er, und aus diesem Grunde distanziere ich mich auch ausdrücklich von dieser Darstellung. Wenn man den halben Tag einen Koffer in der Ebene herumschleppen musste, dann ist man am Abend ziemlich fertig. Man hat aber im physikalischen Sinne keine Arbeit verrichtet, es sei denn man musste Treppen steigen.“

Und gleich lieferst Du das nächste Beispiel, das als Konflikt mit den Begriffen angesehen werden kann. Natürlich ist Arbeit verrichtet, da verwechselst Du die Begriffe Arbeit mit Energie. Du hast Energie verbraucht, um Arbeit zu verrichten, aber keine Arbeit verrichtet um Energie zu gewinnen. Energie = gespeicherte Arbeit, gespeicherte Kraftmenge, die wieder abgegeben werden kann.

Schön und danke, dass Du und Chief versteht, was ich mit den verschiedenen Ekin-Gleichungen sagen will. Das habt Ihr auch bereits angegeben.

@Ernst

„Hier geht einiges durcheinander und ich versuche mal, etwas System hinein zu bringen.“

Edel von Dir, danke! Aber etwas ist Dir misslungen:

„g hat die Dimension einer Beschleunigung und wird daher etwas irreführend als Erdbeschleunigung bezeichnet. Sie ist aber physikalisch keine Beschleunigung im Sinne einer Geschwindigkeitszunahme.“

Selbstverständlich ist g eine stinknormale Beschleunigung und natürlich im Sinne einer Geschwindigkeitszunahme. Aufgrund der Ursache, mit g statt a bezeichnet und Erdbeschleunigung genannt. Du schreibst doch selbst unten a = g.

„2. Die Träge Masse
wird beschrieben durch die beschleunigende Wirkung der eingeprägten Kraft F
F= m*a = m * d²s/dt² = m* dv/dt
Eine auf die freie Masse m wirkende Kraft F bewirkt eine Geschwindigkeitsänderung.“

Die Beschreibung der „schwere Masse“ kann man Dir abkaufen, aber diese hier – korrigiere es bitte, ich weiß, dass Du die richtige Beschreibung kennst. Oder sollte ich in Deiner Manier mich über deine Kenntnisse und falsche Physikbücher "verwundern"

„Ups sage ich ganz selten, wenn mich etwas sehr verblüfft.“

Schon wieder hast Du falsch gelesen – die Punkte hinter „Ups, ...“ hast Du überlesen.

Viele Montagsgrüße
Ljudmil

[Ernst]

Hallo Ljudmil,

ich hatte ja angekündigt, daß ich deine Auffassung von Mechanik nicht mehr kommentiere. Die Gräben zur gelehrten Mechanik sind nach meiner Auffassung unüberbrückbar.
Wie zum Beispiel:

Natürlich ist Arbeit verrichtet, da verwechselst Du die Begriffe Arbeit mit Energie.

In der Mechanik sind Arbeit und Energie äquivalent. "Gespeichte Arbeit" ist doppelt gemoppelt und daher keine physikalische Kategorie.

Deine Kanonen -Abschuß ist wieder nur ein spezieller Fall.
Die allgemeine Aussage Ekin=F*s ist nonsens.
Beispiel : Schieben einer schweren Kiste (Widerstand durch Reibungskraft) F*s = μ*G*s. (μ Reibungskoeffizient, G Gewicht). E ist F*s, aber Ekin ist da nicht F*s, sondern m*F*s (prozentualer Anteil an der Gesamtenergie).
Oder einfach Anheben einer schweren Kiste auf ein Podest. : E=F*s, Ekin=0

Highway kann nun schon gleichwertig mitreden. Vieles hat er zwischenzeitlich richtig erfaßt.

Die Fortsetzung meiner systematischen Darstellung zum Thema Trägheit und Schwere folgt noch.

Liebe Grüße
Ernst

[Ernst]

Wen´s denn noch interessiert:
Fortsetzung der systematischen Darstellung Trägheit und Schwere zu meinem ersten Post dazu:

Letzte Aussage war:

Rollt aber die Kugel vom Tisch, dann übernimmt die Schwerkraft die Rolle der eingeprägten Kraft:
F = F_s
m*a=m*g
a=g

Damit haben wir die allgemeine Gleichung des freien Falls (Bewegung einer Masse, auf welche außer Schwerkraft keine anderen Kräfte wirken).
Daraus lassen sich die Bewegungsgleichungen ableiten:

a ist definiert als d²s/dt², also wird
a=d²s/dt²=g einmal integriert ergibt
v=ds/dt= g*t + v_0 (v_o Anfangsgeschwindigkeit) nochmal integriert
s=g*t²/2 + v_0*t + s_0

Die allgemeinen Bewegungsgleichungen des freien Falls lauten folglich

v = g*t +v_0
s = g*t²/2 + v_0*t + s_0

Damit lassen sich Beispiele des Freien Falls leicht ausrechnen.
1. Kugel fällt von der Tischkante. In Fallrichtung habe die s-Koordinate an der Kante den Wert s_0=0. An der Kante hat die Kugel in Fallrichtung noch keine Geschwindigkeit, daher v_0=0. Daher wird
v=g*t
s=g*t²/2

2. Kugel wird von einer Kanone senkrecht in den Himmel geschossen. Wieder wird der Kanonenmündung s_0 zugeordnet, Die Mündungsgeschwindigkeit Betrage -v_münd. Minus, weil sie der Richtung zur Erde entgegengesetzt ist
v=g*t - v_münd
s=g*t²/2 - v_münd*t
Diese Bewegungsgleichungen gelten auch imFall einer "schräge" abgeschossenen Kugel zur Berechnung der Höhe über Grund. Die horizontele Bewegung ist gleichförmig, folglich kräftefrei.

Da alle diese Bewegungen ausschließlich durch Gravitation verursacht werden und folglich einem identischen physikalischen Gesetz genügen, bezeichnet man sie in der Physik häufig als freien Fall.
Daß auch ein Satellit prinzipiell nichts anderes ist als eine mit hoher Geschwindigkeit abgefeuerte Kanonenkugel und daher der Satellitenorbit ebenfalls als Freier Fall angesehen werden kann. ist erfahrungsgemäß von manchen schwer nach zu vollziehen.

Ernst

[Ernst]

Hallo Chief,

Ekin=m*v²/2.

ich glaube nicht, dass v=a*t nicht gilt? Man kann selbstverständlich immer zurück rechnen wenn Beschleunigung und Geschwindigkeit bekannt sind.
Wenn man von v auf u beschleunigt so dass gilt u=v+w dann kann ganz klar statt w auch a*t eingesetzt werden. In diesem Fall ist E_kin=m*(v+a*t)²/2.

Das sind zwei Paar Schuhe.
Ekin = m*v²/2 ist eine momentane Größe.
E_kin(t) =m*(v+a*t)²/2 ist eine Funktion dieser Größe über der Zeit (für den speziellen Fall einer gleichförmigen Beschleunigung einer Masse).

Gruß
Ernst

[contravariant]

Falsch! Wenn eine Beziehung nicht allgemein gültig sein sollte, bedeutet, dass bestimmte Werte, Variablen eine Begrenzung unterliegen – d.h. die Beziehung ist gültig, wenn eine Variable nur ein bestimmter Wert haben, oder sich nur in einen bestimmtem Bereich befinden darf. Wo siehst Du so eine Begrenzung bei den Werten?

Allgemein gilt, dass dvt(t)/dt = a(t) ist. Damit ist v(t) = \int_t0^t dt' a(t') und das ist dann, und nur dann, gleich a*t, falls a konstant, also nicht von der Zeit abhängig, ist. Das ist ein sehr starke Einschränkung. In der klassischen Mechanik ist dies, zum Beispiel, praktisch nur beim freien Fall richtig.

[scharo]

Lieber Ernst,

so ein Streithammel, wie Du, sieht man selten.

„In der Mechanik sind Arbeit und Energie äquivalent.“

Ah, nee!

„Beispiel : Schieben einer schweren Kiste (Widerstand durch Reibungskraft) F*s = μ*G*s. (μ Reibungskoeffizient, G Gewicht). E ist F*s, aber Ekin ist da nicht F*s, sondern m*F*s (prozentualer Anteil an der Gesamtenergie).

Was wirst Du noch erfinden, um irgendwie schlauer zu wirken und mich als Deppen zu verkaufen? Schieben einer Kiste ist Arbeit, über eine Ekin, die durch diese Arbeit entsteht, ist lächerlich zu sprechen, da sie je nach Reibungswiderstand, fast 0 ist. Es ist eine ganz andere Sache, wenn das Schieben durch eine Ekin eines anderen Körpers verursacht wird. Sonst bleibt W = F*s + µ*G*s.
Du meinst, Ekin ist da nicht F*s (klar, sogar die Kinder wissen, dass dann Ekin, wenn überhaupt, viel, viel kleiner ist),
sondern m*F*s – na so was, ist sie nicht etwas zu viel? Maßeinheit für Ekin = kg*N*m = kg*J = kg²*m²/s² - und so was sagt Deine gelehrte Mechanik?

„Oder einfach Anheben einer schweren Kiste auf ein Podest. : E=F*s, Ekin=0“

Anheben einer schweren oder leichten Kiste auf ein Podest: W = F*h(s), die Kiste auf dem Podest: Ekin = 0; Epot = F*h = m*g*h – mai, bin ich schlau!
Und, was bezweckst Du mit dieser Aussage? Hast Du erneut überlesen, was ich schrieb: „solange klar ist, was man damit beschreiben (berechnen) will“

„"Gespeichte Arbeit" ist doppelt gemoppelt und daher keine physikalische Kategorie.“

Richtig, gespeichte Arbeit ist keine, aber gespeicherte schon, man nennt sie Energie. Beschreibe dann Du was Energie ist, was steht in Deinen schlauen Büchern.
In meinem steht: „... die Arbeit wurde dem Massenpunkt zugeführt. Das impliziert, dass sie noch in ihm steckt und sich wieder entnehmen lässt. Wenn der Massepunkt durch die Kraft beschleunigt worden ist, müsste er also die Arbeit in Form von Bewegung mitführen“ – Einleitung z. „Kinetische Energie“

„Die Fortsetzung meiner systematischen Darstellung zum Thema Trägheit .... folgt noch.“

Fortsetzung? Ich dachte eher an Korrektur. Ist auch verständlich, man braucht ja Zeit, bis sich ein anständiges Physikbuch besorgt.

„Wen´s denn noch interessiert:
Fortsetzung der systematischen Darstellung Trägheit und Schwere zu meinem ersten Post dazu:“

Ja, mich schon, aber von Schwere und besonders Trägheit ist hier nichts zu finden.

„Da alle diese Bewegungen ausschließlich durch Gravitation verursacht werden und folglich einem identischen physikalischen Gesetz genügen, bezeichnet man sie in der Physik häufig als freien Fall.“

Ja, aber noch häufiger als Fall, Wurfparabel usw.

„und daher der Satellitenorbit ebenfalls als Freier Fall angesehen werden kann.“

Ja, kann auch, aber meistens und zutreffender als Kreis- oder Kepler-Bahn in Zusammenspiel der Zentripetal- (G-Kraft) und gleichberechtigten Zentrifugalkraft (Sat-Trägheitskraft).

Ernst, nimm es nicht abwertend oder beleidigen auf, ich schätze Dich, ich bewundere auch Deine Kenntnisse und Verstand, aber ich habe auch das Recht, Dir zurückzugeben, was Du mir bereits ausgeteilt hast. Also, lach darüber!

Liebe Grüße
Ljudmil

[Ernst]

Lieber Ljudmil,

Anheben einer schweren oder leichten Kiste auf ein Podest: W = F*h(s), die Kiste auf dem Podest: Ekin = 0; Epot = F*h = m*g*h – mai, bin ich schlau!
Und, was bezweckst Du mit dieser Aussage?

Daß E_kin=F*s als allgemein gültiger Ausdruck Quatsch ist.

Da Du nun in persönliche Polemik verfällst, antworte ich nun auch mal entsprechend. Deine Mechanik ist nach meiner Ansicht in weiten Bereichen Deine persönliche und von der gelehrten Mechanik abweichende Vorstellung. Kein mir bekannter Mechaniker, und das sind viele, könnte sich mit Dir verständigen. Und auch die hier anwesenden Insider hast Du wiederholt in Erstaunen versetzt.
Daß Du die Ausführung in meinen letzten allgemeinen Posts nicht nachvollziehen kannst/willst, ist gleichwertig mit einer Attacke auf die gelehrte Mechanik. Ich habe zunehmend das Gefühl, daß du in dieser Thematik ein Autodidakt bist. Mit dem Nachteil eines unsystematischen Eigenstudiums.

So, das war´s. Ich werde auf Deine persönlichen Attacken und auch auf deine Mechanik endgültig nicht mehr reagieren. Interessierten, wie highway, der hier erstaunliche Fortschritte macht, werde ich sachlich zu diesem Thema weitere Hinweise schreiben.

Das alles tangiert nicht meine freundlich gesinnte persönliche Einstellung zu Dir.

Liebe Grüße
Ernst

[scharo]

Lieber Ernst,

„Daß E_kin=F*s als allgemein gültiger Ausdruck Quatsch ist.“

Was verdrehst Du schon wieder? Wo zum Teufel habe ich geschrieben, Ekin = F*s und nicht Ekin = ½ m*v² allgemein gültiger Ausdruck sein soll? Habe ich nicht nur verschiedene und äquivalente Gleichungen angegeben und extra dazu, dass man je nach Zweck jede zu gebrauchen ist? Kannst Du mal zeigen, was dabei nicht stimmt! Wer schrieb W sei E äquivalent, ist W = F*s?

„Da Du nun in persönliche Polemik verfällst, ...“

das ist persönliche und unbegründete Polemik: „Deine Mechanik ist nach meiner Ansicht in weiten Bereichen Deine persönliche und von der gelehrten Mechanik abweichende Vorstellung.“
Das ist aber nur Deine unbewiesene Ansicht, lieber Ernst, da Du überzeugt bist, dass alles was Du sagst, egal auch wie daneben geraten ist, die einzige unerschütterliche Wahrheit darstellt. Und wenn man Dir einen Fehler nachweist, gibt es niemals ein „Ups, habe mich getäuscht“, sondern Stillschweigen und nach paar Tagen: „Deine Mechanik ist nicht die gelehrte“
Es gibt keine „gelehrte“ oder „nicht gelehrte“ Mechanik, es gibt nur richtige oder falsche. Und Du machst Fehler am laufenden Band – ist ja nicht schlimm, hat auch nichts zu bedeuten, wenn man danach überlegt und sich korrigiert. So was ist Dir aber unbekannt – Du muss immer recht behalten und nach lange polemische Verdrehungen ziehst Du Dich als beleidigte Gurke zurück mit dem ewigen Vermerk, der andere ist yyy, der „die gelehrte“ Mechanik eben widerspricht oder nicht versteht – von Belegen und Beweisen, nicht die Spur. Nicht mal Tippfehler gibst Du zu.
Und die schlimmste Deiner Eigenschaft: Nach paar Monaten, wenn schon keiner weiß, um was es sich handelte, und bei jeder Gelegenheit, vergisst Du nicht eine Unwissenheit der damaligen Angelegenheit dem Opponent vorzuwerfen, um Deine „Richtigkeit“ im neuen Thema zu unterstützen.

„Kein mir bekannter Mechaniker, und das sind viele, könnte sich mit Dir verständigen. Und auch die hier anwesenden Insider hast Du wiederholt in Erstaunen versetzt.“

Und das muss Du belegen oder Dich entschuldigen

„Ich habe zunehmend das Gefühl, daß du in dieser Thematik ein Autodidakt bist.“

Wäre das schlimm? Nur zu Deiner Information: Diese Mechanik, über die wir hier diskutieren, habe ich wesentlich öfter als Du gelernt und erfolgreich absolviert.

„Ich werde auf Deine persönlichen Attacken und auch auf deine Mechanik endgültig nicht mehr reagieren.“

So machen es die beleidigten Gurken, wenn sie zur Sache „Ups, habe mich getäuscht“ nicht sagen können.

„...wie highway, der hier erstaunliche Fortschritte macht, ...“

Merkst Du nicht, dass Du jetzt Highway indirekt beleidigst? Mit diesen Sachen kennt sich Highway ausreichend aus und ist in seinem Wissen gleichberechtigt mit uns allen - er macht nur Experimente. Er kann aber auch „ich nehme meine Behauptung zurück“ sagen, was Du nicht schaffst.

„Das alles tangiert nicht meine freundlich gesinnte persönliche Einstellung zu Dir.“

Danke, das Gleiche empfinde ich auch zu Dir.

Liebe Grüße
Ljudmil