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Fufaev
Anmeldungsdatum: 11.10.2012
Beiträge: 60
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 Fufaev Verfasst am: 31. Jan 2015 19:33 Titel: Überprüfung der fachlichen Richtigkeit |
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Hallo zusammen! Ich bräuchte mal Hilfe von Leuten, die sich mit Physik gut auskennen. Ich habe einen Text für mein nächstes ausführliches Video über die Energieerhaltung verfasst, und bräuchte bevor ich die Aufnahme mache, einen Check, ob alles fachlich richtig verfasst wurde. ( Der Abschnitt "Geschichte der Energieerhaltung" kann dabei ausgelassen werden. )
Ich wäre wirklich sehr sehr dankbar dafür. Für Verbesserungsvorschläge (etwas auslassen oder ergänzen) bin ich ebenfalls sehr dankbar!
Hier ist der Text:
Energieerhaltung
Danke im Voraus!  |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 31. Jan 2015 20:47 Titel: |
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| Zitat: | | Nun, als Leibniz und Newton schon längst tot waren, manifestierte sich eher die Newtons Aussage, nämlich, dass mv die eigentliche Energie war. Aber nicht für ein französisches Fräulein... Émilie du Châtelet, eine gute Freundin von dem weltberühmten Philosophen Voltaire. Sie war keine Pussy, die Angst hatte gegen die Mehrheit der Männerwelt vorzugehen. Nein! Mit Hilfe der Vis-Viva Formel von Leibniz und den experimentellen Ergebnissen von Gravesande zerstörte sie Newton. Seine Beschreibung der Bewegungsenergie: mv, war falsch. Später wurde mv als Impuls bezeichnet. |
Hat denn Newton tatsächlich von Energie gesprochen? Ich wusste nur, dass von der Größe der Bewegung die Rede war, und Impuls ist wie Energie eine Erhaltungsgröße. Inwiefern war also Newtons Beschreibung falsch?
| Zitat: | | Dies war aber noch nicht das Ende. Denn es fehlte noch der Faktor 12. Die Korrektur ist hauptsächlich dem Franzosen Gaspard-Gustave Coriolis zuzuschreiben. Die heutige Bezeichnung "kinetische Energie" geht auf Lord Kelvin zurück. Kelvin - nicht Kevin! |
Ohne eine Begründung, weshalb der Faktor 1/2 sinnvoll ist, ist diese Aussage wertlos. Da du diese nicht lieferst, würde ich die Aussage weglassen.
| Zitat: | | Das in 1748 postulierte Massenerhaltungssatz von dem russischen Dichter und Naturwissenschaftler Michail Lomonossow, wurde von einem französischen Chemiker Lavoisier (1789) ausformuliert und experimentell nachgewiesen. Bei der Zersetzung von 100 Gran Wasser in 15 Gran Wasserstoff und 85 Gran Sauerstoff und deren Gewichtsbestimmung, konnte Lavosier nachweisen, dass tatsächlich eine Massenerhaltung bei chemischen Umsetzungen vorliegt. Dies war eine Widerlegung der sogenannten Phlogistontheorie und eine wichtige experimentelle Grundlage für die Formel von Einstein: E=mc2. |
Was willst du damit sagen? Im Gegensatz zu Energie kann Masse vernichtet werden, z.B. bei einer Elektron-Positron-Vernichtung, bei der zwei masselose Photonen entstehen.
Dass du das Noether-Theorem erwähnst...
Deine Herleitung finde ich unpassend. Du kannst nicht eine so allgemeine Formel wie die für die kinetische Energie aus einer so speziellen Formel wie die der potentiellen Gravitationsenergie im homogenen Feld herleiten. Viel wichtiger ist die Frage, was potentielle Energie überhaupt sein soll. Für das Verständnis ist es m.E.n. essentiell, zunächst  zu fordern, um dann zu sehen, in welchen Fällen man überhaupt eine potentielle Energie  finden kann und was Arbeit damit zu tun hat. Ich verstehe, dass das für deine Zielgruppe etwas zu hoch sein könnte. Aber es sollte deutlich werden, dass die Energie gerade so konstruiert wird, dass sie erhalten ist. Dein Vorgehen ist ein bisschen zu platonisch.
Im Absatz zur relativistischen Energie solltest du nochmal überdenken. Die Kontroverse um die "Ruhemasse" und die "relativistische Masse" kennst du ja sicher, oder? Sinnvoller wäre also die Setzung der Indizes:  ,  .
Dass du danach einen Beweis des Energieerhaltungssatzes anführst, ist redundant mit der Herleitung der potentiellen/kinetischen Energie.
Du könntest noch versuchen, auf das Noether-Theorem einzugehen. Jedenfalls so, dass deutlich wird, was Energieerhaltung mit der Homogenität der Zeit zu tun hat (apropos: da du schon von Symmetrie redest, wäre es natürlich gut zu wissen, welche Symmetrie für die Erhaltungsgröße Energie verantwortlich ist). Du kannst dir leicht Beispiele überlegen, in denen eine explizite Zeitabhängigkeit eines Wechselwirkungspotentials die Energieerhaltung verletzt. Klassiker wie der Landau/Lifschitz vermitteln genau das richtige Bild von Energie, indem sie die Energie direkt als die Erhaltungsgröße, die aus der Homogenität der Zeit folgt, herleiten (und konsequenterweise wird dann im Feldtheorie-Band erst eine relativistische Lagrange-Funktion gesucht und dann die relativistische Energieformel hergeleitet). Ich finde, du vermittelst viel zu sehr das Bild, dass Energie etwas Fundamentales wäre. Es ist eigentlich eher etwas Praktisches und um die Energieerhaltung zu retten, weist man dann ja z.B. Feldern eine Energiedichte zu (du erwähnst ja das Noether-Theorem und das besagt eigentlich ziemlich klar, wie fundamental Energieerhaltung ist; aber dann geht es darum, eine Erhaltungsgröße zu konstruieren und nicht darum, für eine gegebene Größe zu zeigen, dass sie eine Erhaltungsgröße ist). Das wäre übrigens auch ein Aspekt, auf den du eingehen könntest und solltest. |
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Fufaev
Anmeldungsdatum: 11.10.2012
Beiträge: 60
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| Fufaev Verfasst am: 01. Feb 2015 01:20 Titel: |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Dies war aber noch nicht das Ende. Denn es fehlte noch der Faktor 12. Die Korrektur ist hauptsächlich dem Franzosen Gaspard-Gustave Coriolis zuzuschreiben. Die heutige Bezeichnung "kinetische Energie" geht auf Lord Kelvin zurück. Kelvin - nicht Kevin! |
Ohne eine Begründung, weshalb der Faktor 1/2 sinnvoll ist, ist diese Aussage wertlos. Da du diese nicht lieferst, würde ich die Aussage weglassen. |
Hmmm, hab' die Aussage zwar nicht weggelassen, aber etwas umgeändert. 1/2 kommt ja mathematisch gesehen von der Integration. Physikalisch ist 1/2 der Mittelwert der Geschwindigkeit einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung vom Start- bis zum Endpunkt. Ich weiß nicht, ob ich das im geschichtlichen Teil erwähnen soll... mmm
| Jayk hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Das in 1748 postulierte Massenerhaltungssatz von dem russischen Dichter und Naturwissenschaftler Michail Lomonossow, wurde von einem französischen Chemiker Lavoisier (1789) ausformuliert und experimentell nachgewiesen. Bei der Zersetzung von 100 Gran Wasser in 15 Gran Wasserstoff und 85 Gran Sauerstoff und deren Gewichtsbestimmung, konnte Lavosier nachweisen, dass tatsächlich eine Massenerhaltung bei chemischen Umsetzungen vorliegt. Dies war eine Widerlegung der sogenannten Phlogistontheorie und eine wichtige experimentelle Grundlage für die Formel von Einstein: E=mc2. |
Was willst du damit sagen? Im Gegensatz zu Energie kann Masse vernichtet werden, z.B. bei einer Elektron-Positron-Vernichtung, bei der zwei masselose Photonen entstehen. |
Eigentlich ist "Massenerhaltung", die eh nicht bei allen Naturerscheinungen konserviert ist, überflüssig hier... Hab' diesen Absatz entfernt, da er nicht wirklich für das Thema "Energieerhaltung" relevant ist.
| Jayk hat Folgendes geschrieben: |
Deine Herleitung finde ich unpassend. Du kannst nicht eine so allgemeine Formel wie die für die kinetische Energie aus einer so speziellen Formel wie die der potentiellen Gravitationsenergie im homogenen Feld herleiten. |
Ok, habe die kinetische Energie allgemeiner hergeleitet. (der erste Absatz). Passt das so?
Über alles andere muss ich mir erstmal Gedanken machen, da mir noch viel Wissen dazu fehlt...
Jayk, ich danke dir für die Hilfe!
Falls noch irgendetwas zu verbessern gibt...immer her damit. Ich warte erstmal ein paar Tage mit der Aufnahme. |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 01. Feb 2015 02:07 Titel: |
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| Fufaev hat Folgendes geschrieben: | | Hmmm, hab' die Aussage zwar nicht weggelassen, aber etwas umgeändert. 1/2 kommt ja mathematisch gesehen von der Integration. Physikalisch ist 1/2 der Mittelwert der Geschwindigkeit einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung vom Start- bis zum Endpunkt. Ich weiß nicht, ob ich das im geschichtlichen Teil erwähnen soll... mmm |
Okay, aber was wäre, wenn ich die kinetische Energie  und dazu die potentielle Energie  angeben würde? Das wäre doch eine gleichberechtigte Naturbeschreibung, die so definierte Energie wäre auch eine Erhaltungsgröße. Historisch hat sich eben der Faktor  eingeschlichen, aber deswegen ist er ja nicht richtiger oder falscher als jeder andere Faktor.
| Zitat: | Eigentlich ist "Massenerhaltung", die eh nicht bei allen Naturerscheinungen konserviert ist, überflüssig hier... Hab' diesen Absatz entfernt, da er nicht wirklich für das Thema "Energieerhaltung" relevant ist.
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Mir wäre auch neu, dass Einstein oder irgendjemand anderes das als experimentelle Bestätigung von  angesehen hätte. Indirekt ist die Massenerhaltung in der Chemie natürlich schon mit der Energieerhaltung verbunden, da mc² so groß und die Änderungen der Bindungsenergien bei chemischen Prozessen, die ja den Kern unverändert lassen, dagegen eher klein ist. Es ist aber an der Stelle wirklich irreführend (ich erinnere mich auch noch, dass in der Schule behauptet wurde, Energie- und Massenerhaltung seien wegen E=mc² äquivalent, aber wer das behauptet, hat einfach E=mc² nicht verstanden).
Respekt, das ist didaktisch sehr gut gelöst! |
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Fufaev
Anmeldungsdatum: 11.10.2012
Beiträge: 60
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