Was sind Inertialsysteme?

JanK · Gast

Das 1. Newtonsche Axiom sagt: Es gibt Bezugssysteme, in denen Körper kräftefrei in Ruhe verharren oder sich mit geradlinig gleichförmiger Bewegung bewegen (v = const., a = 0). Solche Bezugssysteme nennt man Inertialsysteme.

Das 2. Newtonsche Axiom sagt, dass die Summe aller resultierenden Kräfte gleich der zeitlichen Änderung des Impulses ist und dass diese Aussage nur für Inertialsysteme gilt.

Ich verstehe das auch nach 1.000-facher Überlegung nicht. Das widerspricht sich für mich einfach. Die zeitliche Änderung des Impulses heißt bei konstanter Masse ja: F = m * v'(t). v'(t) = zeitliche Änderung der Geschwindigkeit = Beschleunigung. Wenn aber eine Beschleunigung drin ist und ein Inertialsystem ein System ist, wo sich Körper kräftefrei mit v = const. bewegen, wie kann das 2. Newtonsche Axiom für Inertialsysteme gelten?

Ich scheine also offensichtlich nicht verstanden zu haben, was Inertialsysteme sind. Bitte um Hilfe.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18144

Man betrachtet dabei ja die Beschleunigung eines Körpers bezogen auf ein System, von dem man weiß, dass es ein Inetrtialsystem ist. Der beschleunigte Körper selbst definiert dabei natürlich kein Inetrialsystem

JanK · Gast

Aha, so wird's klarer. Mal ein Beispiel. "Bezogen" auf ein Inertialsystem heißt: Ich nehme als Bezugssystem mein Auto, dass grad stillsteht. IM Auto gilt für alle Objekte v = const. = 0. Also ist es erst einmal ein Inertialsystem. Und dann lasse ich in meinem Auto die Schlüssel fallen (mit einer gleichmäßigen Beschleunigung a). Also "bezogen" auf das Auto befindet sich der Schlüssel in einem Inertialsystem? Wenn ich allerdings im Auto einen Kreisel rotieren lasse und dabei einen Schlüssel fallen lasse, befindet es sich in keinem Inertialsystem mehr?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18144

Du wählst einfach ein Bezugssystem - und um dir die Sache leicht zu machen, wählst du praktischerweise ein Inertialsystem. Das Auto ist ein solches, der Kreisel nicht.

JanK · Gast

Also bezieht sich das v = const. direkt auf das Bezugssystem selbst? Mit anderen Worten: Wenn ich im Auto sitze und den Fall meines Schlüsselbundes beschreibe, mit dem Auto als Bezugssystem, kann ich das 2. Newtonsche Axiom nur benutzen, wenn das Auto steht oder mit v = const. fährt. Beim Beschleunigen aber nicht mehr.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18144

So ist das. Das beschleunigte Auto ist kein Inetrtialsystem mehr.

Dann musst du noch beachten, dass der Schlüssel beschleunigt ist. Der Satz besagt ja dass Inertialsysteme Systeme sind, in denen sich kräftefreie Körper geradlinig gleichförmig bewegen. Dabei darf es dich nicht stören, dass das für den Schlüssel nicht gilt. Du musst dir sozusagen die Erdbeschleunigung wegdenken, dann wäre der Schlüssel ja auch kräftefrei.

In der Praxis ist also das unbeschleunigte Auto näherungsweise ein Inertialsystem. Exakt gilt dies nicht, da a) die Erde sich dreht und b) die Erde um die Sonne kreist, und daher eben kein echtes Inertialsystem vorliegt.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5054