Das Prinzip des Seins

Mach mal weiter den Vogel Strauss.


Hat man hier nicht. Falls es Dir entgangen ist; hier hat man einen Geschwindigkeitsvektor und dazu einen senkrechten Bechleunigungsvektor. Da bleibt der Betrag der Geschwindigkeit bei Änderung deren Richtung stets erhalten; es kann keine Arbeit geleistet werden und daher entsteht kein Zuwachs an kinetischer Energie. Und die Inkarnation dieser Konstellation ist die Bewegung des Mondes um die Erde. Ansich mit etwas "Mechanikgefühl" alles selbstverständlich.
Alles kleines 1x1 der Mechanik für Anfänger. Deshalb auch kein weiterer Kommentar. Du findest das in jedem Kompemdium der elementaren Mechanik.

Gruß
Ernst

Nimm einen Massepunkt auf dem Umfang eines Reifens. Befindet sich der Reifen in Ruhe, so wirkt keine Zentripetalkraft und keine Beschleunigung. Wird der Reifen in - schnelle - Rotation versetzt, so ergibt sich folgende Wirkungskette in Bezug auf den Massepunkt:

1. Solange der Abstand zwischen Drehachse und Massepunkt gleich bleibt, gibt es weder ZP-Kraft noch ZP-Beschleunigung.
2. Entfernt sich der Massepunkt tangential vom gedachten Umfang des Reifens, so wird die elastische Aufhängung des Massepunktes gedehnt und es wirken Zentripetalkraft und Zentripetalbeschleunigung in Richtung Drehachse.
3. Der Massepunkt wird nunmehr auf die Kreisbahn zurückgezogen, dabei beträgt der Winkel zwischen rückziehender Zentripetalkraft und Vektor Umfangsgeschwindigkeit etwas mehr als 90°.
4. Hat sich die elastische Verbindung des Massepunktes etwas entspannt, so wiederholt sich der Vorgang, d.h. der Massepunkt entfernt sich tangential von der Kreisbahn und spannt dadurch seine elastische Aufhängung, die eine Rückbewegung ausführt.

Die Mechanik hört bei der Betrachtung kleiner Zeitintervalle nicht auf - und es sind nicht irgendwelche Zauberkräfte die wirken, sondern es ist ganz simpel so, dass ein massehaltiger Körper elastisch aufgehängt ist und somit erst dann Zugkräfte wirksam werden, wenn dieser Massepunkt sich entfernt.

Nachtrag
Anbei die Bilder zur Veranschaulichung der Wirkungskette:

So ein Unsinn. Ich klinke mich hier aus.

Gruß
Ernst

Die folgende Animation zeigt ein paar 2D-`Körper' in eindimensionaler Bewegung, wobei ein sehr bemerkenswerter Effekt auftritt, den sich genau anzuschauen lohnt.



Oben vier gleiche Rechtecke, die einander auf dem Fuße folgen. Unten ein Rechteck, kongruent zur Vereinigung der Rechtecke oben. Die Körper bewegen sich zunächst mit konstanter Geschwindigkeit. Wenn der Mittelpunkt bei x = 0 ist, bremsen sie und die Geschwindigkeit nimmt linear bis auf 0 ab. Dazu zum Vergleich je ein weiteres blaues Rechteck, das die konstante Geschwindigkeit beibehält.

Die einsteinische Darstellung in E entspricht der galileischen Darstellung in G im Sinne der Born-Starrheit. Beim Bremsen werden die Körper länger und länger, bis bei v = 0 ihre Ruhegeometrie wiederhergestellt ist. Dabei ist folgender Effekt beachtenswert: Wie beim unteren Körper angezeigt nimmt trotz Bremsung des Körpers die Geschwindigkeit der Vorderkante des Körpers zunächst zu. Sie wächst von 0,75c auf über 0,90c bevor sie dann auf 0 zurückgeht. Das hängt damit zusammen, dass der Körper nicht nur bremst, sondern auch länger wird.

E' ist gegenüber E mit 0,75c bewegt. Dort ruhen die Körper zunächst, während sie in E gleichförmig bewegt sind. Der o.g. Effekt zeigt sich hier so: Bevor die Körper aus der Ruhe in Bewegung übergehen und entsprechend ihrer Geschwindigkeit verkürzt werden, werden sie ersteinmal länger, wie an der rechten Kante zu sehen, die sich zunächst in x'-Richtung bewegt, bevor der ganze Körper dann in negative x'-Richtung Fahrt aufnimmt.

Der gesamte Vorgang des Fahrt Aufnehmens geschieht sukzessive von rechts nach links. Das haben wir bereits beim Vergleich von Luftballon und Lichtsphäre gesehen, wo der Luftballon sukzessive von rechts nach links die Ellipsenform annimmt.

Bemerkenswert ist der hier vorgestellte Effekt, weil die Länge des Körpers größer wird als seine Ruhelänge.

Gruß
Faber

Erste Ableitung des Weges nach der Zeit ergibt die Geschwindigkeit und Zweite Ableitung die Beschleunigung und wenn man das Skalarprodukt bildet, ergibt sich ein Rechter Winkel - so weit waren "wir" an anderer Stelle auch bereits. Wie gesagt, wenn eine Aufgabe mit Differenzenquotienten und Grenzwertbestimmungen strittig wird, dann muß man in die Einzelheiten und wird auch rechnerisch erleben, dass Differenzen keine Punkte sind und sich ohne Grenzwertbetrachtung durchaus ein Winkel von mehr als 90° zwischen Vektor der Umfangsgeschwindigkeit und Vektor der Zentripetalbeschleunigung ergibt.

Erneut barer Unsinn. Da kommt man zu einem falschen Ergebnis.

Gruß
Ernst

Wäre schön, wenn du uns einmal mitteilen würdest, wie die Kreisbewegung eines Massepunktes funktioniert.

Physik 11. Klasse:
hier als Animation

Gruß
Ernst

Wie kommt es denn zur Zentripetalbeschleunigung?

Es geht rückwärts in die 9. Klasse:
Durch die Zentripetalkraft.



Gruß
Ernst