Kräfte messen - Frage zum Inlinerbild

[Yukterez]

Also a=ω²*r! Wohin zeigt der Vektor a und wieso?

Dafür dass das hier schon der dritte Faden zum Thema ist und dieser auch schon 199 Seiten zählt eine ziemlich dümmliche Frage. Wenn du so weiter machst wirst du bis Seite 400 auch noch nicht gescheiter geworden sein...

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[Mikesch]

Da die Bewegung der Satellitenh da ist, muß sie ja nicht mehr bewiesen werden. ;)

Man kann sie aber geometrisch (wie von mikesch ) oder auch rein mathematisch beschreiben.

Fz=m*ω²*r
a=ω²*r
a=dv/dt
dv/dt=ω²*r
ω=v/r
dv/dt=ω*v
ω=dφ/dt
dv/dt=v*dφ/dt
dv=v*dφ
dv/v=dφ
dφ=ω*dt
dv/v=ω*dt

Das ergibt einen Kreis.
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Also a=ω²*r! Wohin zeigt der Vektor a und wieso?

Die vektorielle Darstellung lautet:
a = ω x (ω x r)
Alles Vektoren! ω ist der Vektor der Winkelgeschwindigkeit und r der Ortsvektor des Radius. Das Ergebnis der Kreuzprodukte ist wieder ein Vektor. Dieser zeigt in Richtung des Kreismittelpunkts.
Mike

[Mikesch]

Also a=ω²*r! Wohin zeigt der Vektor a und wieso?

Hier nochmal eine schöne anschauliche Erklärung:
http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/mechanik2/kreis/zentripetalkraft.htm
Mike

[Mikesch]

Für chief: Gucks Du hier==>
Fz=m*ω²*r
a=ω²*r

Die vektorielle Darstellung lautet:
a = ω x (ω x r)
...

Warum?

Verstanden?
Mike

[Ernst]

Wieso ist ω ein Vektor? Verstehen würde ich ω*r. Aber wieso ω ein Vektor sein soll erschließt sich mir nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit
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[Lothar Pernes]

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Eines der besten Argumente für die physikalische Existenz der Zentrifugalkraft im Inertialsystem hat Highway hier wie folgt vorgebracht:

Wenn eine Kraft F, im Sinne von F=m*a, eine Masse beschleunigt, dann beschleunigt diese natürlich in Richtung des Vektors F. Dann legt die Masse im zeitlichen Verlauf einen Weg in Richtung dieser ziehenden Kraft zurück. Das ist der Standardfall bei Translation.

Das ist aber bei der Rotation überhaupt nicht der Fall. Die Masse legt in Richtung der ziehenden Zentripetalkraft keinen Weg zurück! Absolut null Weg! Die Masse nähert sich keinen Millimeter dem Zentrum! Weder im beschleunigten, noch im Inertialsystem!

Es ist wie mit der Masse auf dem Küchentisch. Die wird auch permanent Richtung Erde beschleunigt, nähert sich der Erde aber nicht!

Sehr gut, Highway.
Dieses Argument ist ein absoluter physikalischer Beweis für die Zentrifugalkraft im Inertialsystem.
Ich darf diesen Highwayschen Zentrifugalkraft-Beweis hier wie folgt formulieren und ausführen:

Erfolgt trotz Vorhandenseins einer Kraft auf eine Masse keine Bewegung der Masse in Richtung der Kraft, handelt es sich bei der Kraft um eine ausgeglichene Kraft, das heißt, die Kraft wird durch eine gleichgroße, entgegengesetzt gerichtete Kraft ausgeglichen.

Da im Falle einer auf einer Kreisbahn um den Kreismittelpunkt umlaufenden Masse trotz der Zentripetalkraft keine Bewegung der Masse in Richtung der Zentripetalkraft erfolgt, muß die Zentripetalkraft durch die gleichgroße, entgegengesetzt gerichtete Kraft, die Zentrifugalkraft, ausgeglichen sein.

Eine Kreisbahn setzt demnach ein Gleichgewicht zwischen der Zentripetalkraft und der Zentrifugalkraft voraus.

Diese Gleichgewichts-Bedingung der Kreisbahn, und damit die Kreisbahn-Bedingung, wird mathematisch-physikalisch durch folgende Gleichung erfaßt:
- m*v²/r + m*v²/r = 0
In Worten
Zentripetalkraft plus Zentrifugalkraft ist Null.

Im Falle eines gravitativen Umlaufs zweier Massen um den gemeinsamen Schwerpunkt, wenn also die Zentripetalkraft so groß ist wie die Gravitationskraft, gilt deshalb die Gleichgewichtsbedingung
- G*M*m/(R+r)² + m*v²/r = 0
In Worten
Zentripetalkraft (ist hier die Gravitationskraft) plus Zentrifugalkraft ist Null.

Nachweislich
viewtopic.php?f=7&t=728&start=1940#p98805
handelt es sich bei dieser Gleichung um die Summe von zwei entgegengesetzten Kräfte, und nicht (wie das die Relativisten vortäuschen) um die Differenz zweier gleichgerichteter Kräfte, was ebenfalls eindeutig das Gleichgewicht zwischen Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft bei einer Kreisbahn beweist.

Da der Drehpunkt eines Umlaufssystems stets im Inertialsystem ruht, also Teil des Inertialsystems ist, und das Gleichgewicht zwischen Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft stets bezogen ist auf diesen Drehpunkt, dem gegenüber der Radius r stets konstant ist, ist auch das Gleichgewicht zwischen Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft stets auch gegenüber dem Inertialsystem gegeben. Demnach ist die Zentrifugalkraft genauso im Inertialsystem existent wie die Zentripetalkraft.

Der Versuch der Relativisten, diese physikalisch einfache, klare, elementare und von Newton höchstselbst festgestellte Gleichgewichtsbedingung zwischen Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft bei einer Kreisbahn mittels der komplexen Analogie zum freien Fall mit Tangentialbewegung zu verschleiern und zu leugnen, beweist die physikalische Talentlosigkeit der Relativisten, um nicht Idiotie und kriminelle Betrugsabsicht zu sagen.

Mit freundlichen Grüßen
Lothar Pernes

[fallili]

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Eines der besten Argumente für die physikalische Existenz der Zentrifugalkraft im Inertialsystem hat Highway hier wie folgt vorgebracht:

Wenn eine Kraft F, im Sinne von F=m*a, eine Masse beschleunigt, dann beschleunigt diese natürlich in Richtung des Vektors F. Dann legt die Masse im zeitlichen Verlauf einen Weg in Richtung dieser ziehenden Kraft zurück. Das ist der Standardfall bei Translation.

Das ist aber bei der Rotation überhaupt nicht der Fall. Die Masse legt in Richtung der ziehenden Zentripetalkraft keinen Weg zurück! Absolut null Weg! Die Masse nähert sich keinen Millimeter dem Zentrum! Weder im beschleunigten, noch im Inertialsystem!

Es ist wie mit der Masse auf dem Küchentisch. Die wird auch permanent Richtung Erde beschleunigt, nähert sich der Erde aber nicht!

Sehr gut, Highway.
Dieses Argument ist ein absoluter physikalischer Beweis für die Zentrifugalkraft im Inertialsystem.
Ich darf diesen Highwayschen Zentrifugalkraft-Beweis hier wie folgt formulieren und ausführen:
............

Da ist nix mit "sehr gut, Highway" sondern nur ein "setzen, ungenügend".

Ich schau auf die Masse am Küchentisch und tatsächlich - sie bewegt sich nicht.
Ich schau auf die rotierende Masse und - Oha, welche Überraschung" - die bewegt sich doch ständig.

Also wird da wohl ein Unterschied sein müssen - aber das wollen hier einige nicht begreifen. Und seit unzähligen Seiten wird nicht kapiert, dass es halt einen Unterschied macht ob ich
1) einfach von außen auf die rotierende Masse schaue - dann brauch ich nur eine Kraft, die Zentripetalkraft, welche die Bewegung vollständig erklärt.
2) mit dem System mitrotiere und dann tatsächlich eine unbewegte Masse sehe - dann brauch ich zur Zentripetalkraft eine weitere Kraft - eine Scheinkraft, die mir erklärt, warum die Masse aus meiner Sicht unbeweglich ist, obwohl die Zentripetalkraft eindeutig messbar ist (Federwaage) und sich die Masse daher (ohne diese weitere Scheinkraft) zur Rotationsachse hin bewegen müsste.

[Mikesch]

ω ist ein sog. Pseudovektor.

ω ist eigentlich überhaupt kein Vektor! ω wird völlig willkürlich als Vektor definiert in dem man ω eine Richtungskomponente verleiht. In der Konsequenz wird erst durch diese Manipulation das bekannte Vektoren-System, welches die Rotation einer Masse entsprechend.
Manipuliert man ω nicht, dann ergibt sich stumpf mathematisch ein völlig anderes Bild. Dann verläuft der Geschwindigkeitsvektor v, sowie der Beschleunigungsvektor in Richtung des Vektors r, und somit vom Zentrum weg nach außen!

Es ist bloß keine Manipulation, sondern eine Definition. Und diese Definition ist auch nicht willkürlich, sondern konsequent. Die Definition lautet, daß ω in Uhrzeigersinn "nach unten" zeigt und gegen den Uhrzeigersinn "nach oben" (der sogenannte Drehsinn) zeigt und somit neben dem Skalar auch eine Richtung zur Beschreibung notwendig ist. Damit sind die gleichen Informationen dabei, wie bei einem "normalen" Vektor.
Überprüft werden kann man das es eine standardisierte Rechenmethode ist, bei der Lorentzkraft, die ebenfalls ein rechtsläufiges Koordinatensystem verwendet.
Auch eine Voraussetzung für L, um den Drehimpuls berechnen zu können.
Problematisch wäre das auch für Hernn Maxwell und seinen Gleichungen.
Resumee: Es ist eine etablierte mathematische Methode, die schon lange in der klassischen Physik Verwendung findet.
Mike

[Mikesch]

Bei der Masse auf dem Küchentisch ist das klar. Die Gravitation beschleunigt die Masse in Richtung Erdzentrum, der Küchentisch beschleunigt die Masse in entgegengesetzter Richtung. In Summe ergibt sich der Nullvektor! Der gleiche Fall liegt auch bei der Rotation vor. Die Zentrifugalkraft beschleunigt nach außen und die Zentripetalkraft beschleunigt die Masse in Richtung Zentrum und verhinder so, dass sich der Abstand zum Zentrum verändert.

Haben Sie denn Newton nicht gelesen? Oder den Link, den ich Ihnen geschickt habe? Beide äußern sich zur grafischen Berechnung der Zentripetalkraft. Da müssen Sie nicht einmal rechnen, sondern nur noch zeichnen und das Ergebnis ablesen. Da taucht überhaupt keine Zentrifugalkraft auf.
Wenn in eine Rchtung die Zentrifugalkraft zerrt und die andere Richtung die Zentripetalkraft, dann wirkt, wie Sie selber feststellen, gar keine Kraft. Der Satellit fliegt mit Geschwindigkeit v geradeaus und was lenkt jetzt den Satelliten in eine Kurve?
Mike

[rmw]

Was die Darstellung von Winkelgeschwindigkeit (und im Übrigen auch des Drehmoments) als Vektor betrifft so ist das ganze natürlich willkürlich. Der Vektor wird einfach verwendet um eine Drehung Linksherum von einer Drehung Rechtsherum zu unterscheiden.
Man kann auf diese Weise Winkelgeschwindigkeiten (bzw. Drehmomente) so zusammen setzen wie andere Vektoren auch. Dagegen spricht auch nichts, man muß sich nur bewußt sein dass in Achsenrichtung, also in Richtung des Vektors nichts wirkt oder sich bewegt oder sonst etwas. Es ist nur eine mathematisch geometrische Methode um diese Größen zusammensetzen zu können. Nicht mehr und nicht weniger.

Was das Abschaffen der Zentrifugalkraft betrifft so ist und bleibt es der gleiche Schwachsinn.
Wenn auf einer sich drehenden Scheibe Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft wirken so zeigt das ja dass es sich um ein beschleunigtes System (Beschleunigung hier als Richtungsänderung) handelt. Wäre es aus Sicht des mitdrehenden Beobachters ein ruhendes Sytem so gäbe es beide Kräfte überhaupt nicht. Beobachter und Scheibe drehen sich dem Raum gegenüber (oder von mir aus dem Universum gegenüber) und das bewirkt eben diese Kräfte. Das ist einfach eine physikalische Tatsache. Warum das so ist weis kein Mensch, wir können nur zur Kenntnis nehmen dass es so ist.
Ob nun der Beobachter sich mit der Scheibe mitdreht oder daneben steht ist dabei völlig gleichgültig diese beiden Kräfte sind einfach vorhanden.
So zu tun als ob wegen des mitdrehenden Beobachters die Kräfte ausgeglichen sein müssen auf der anderen Seite aber zu ignorieren dass es dann keinen Grund für diese Kräfte gäbe, ist und bleibt ein Schwachsinn.
Der einzige Grund für diesen Schwachsinn ist die Mechanik mit einem noch größeren Schwachsinn der ART, konform zu machen. Das ist alles.