Gezeiten - was genau ist daran falsch?

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Corbi

Anmeldungsdatum: 17.07.2018
Beiträge: 296

Corbi Verfasst am: 04. Jan 2024 16:55 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

- Wer kann auf Anhieb den Unsinn widerlegen, dass der Buckel an der mondzugewandten Seite (den es in Bezug auf die Landgebiete ja durchaus gibt) von der Mondanziehungskraft stammt, wohingegen der Buckel auf der mondabgewandten Seite ein Resultat des Wirkens von Fliehkräften ist.

Was genau ist daran falsch?
_________________
Die Natur beginnt eben nicht mit Elementen, so wie wir genötigt sind mit Elementen zu beginnen - Ernst Mach

ML

Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 04. Jan 2024 21:08 Titel:

Hallo,

Corbi hat Folgendes geschrieben:

ML hat Folgendes geschrieben:

Was genau ist daran falsch?

Die Kurzfassung lautet: Weil die Fliehkräfte überall auf der Erde gleich sind. Die Erklärung ist also mindestens unvollständig.

Wir versetzen uns zunächst gedanklich in das Bezugssystem des gemeinsamen Schwerpunkts aus Erde und Mond (Baryzentrum). Die Eigenrotation der Erde lassen wir unberücksichtigt, um bei den entscheidenden Faktoren klarer zu sehen.

Bei dieser Anschauung sieht man, dass jeder Punkt der (nicht selbst rotierenden) Erde bei der Drehung um das Baryzentrum in gleicher Zeit gleiche Winkel auf Kreisen mit gleichem Radius durchläuft.

Das ist in diesem Video
https://www.youtube.com/watch?v=tc1lPAObWBc
im Zeitbereich von 2:15 bis 3:19 veranschaulicht.

Die Fliehkräte, die wir als Beobachter auf der Erde sehen würden*, sind also an jedem Punkt der Erde gleich groß.

Im Grunde kann man die Doppelbuckel, die bei den Landmassen entstehen, leichter anders erklären -- als Folge des Gradienten der Gravitationskraft:

Jeder Punkt der Erde benötigt im Prinzip die gleiche Zentripetalkraft, damit dieser Punkt die zu beobachtende Kreisbewegung um das jeweilige Drehzentrum durchführen kann. Diese Zentripetalkraft wird im Mittel durch die Gravitation geliefert. Auf der mondzugewandten Seite der Erde ist die Gravittionskraft ein wenig größer als eigentlich benötigt, auf der mondabgewandten Seite ein wenig kleiner als eigentlich benötigt, für den Gesamtkörper stimmt sie aber. Als Folge der Ungleichverteilung der tatsächlich wirkenden Kräfte (--> Gradient der Gravitationskraft) wird die Erde ein wenig langgezogen. Das verursachte die Anhebung bzw. Absenkung der Landmassen auf dem Land und dem Ozeanboden.

Viele Grüße
Michael

* Hier haben wir gedanklich ganz kurz das Bezugssystem gewechselt und uns ins das System der um das Baryzentrum drehenden Erde versetzt, ohne Eigenrotation der Erde.

Zuletzt bearbeitet von ML am 06. Jan 2024 00:55, insgesamt 2-mal bearbeitet

TomS
Moderator

Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18082

TomS Verfasst am: 05. Jan 2024 00:12 Titel:

Siehe z.B. hier: https://demonstrations.wolfram.com/TidalForces/ _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 05. Jan 2024 09:08 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

Hallo,

Corbi hat Folgendes geschrieben:

ML hat Folgendes geschrieben:

Was genau ist daran falsch?

Die Kurzfassung lautet: Weil die Fliehkräfte überall auf der Erde gleich sind. Die Erklärung ist also mindestens unvollständig.

zwischen "unvollständig" und "Unsinn" gibt es in meiner Welt noch einen Zwischenbereich.
Allein durch eine rein anziehende Wechselwirkung (Gravitation) zu erklären, dass auf der erdabgewandten Seite der Erde ein Flutberg entsteht, halte ich auch zumindest für unvollständig*.
Auf der erdzugewandten Seite dominiert die Gravitationskraft, auf der erdabgewandten Seite auch nach dem verlinkten Video die Fliehkraft.
Auf der erdzugewandten Seite ist die Fliehkraft zur Erdoberfläche hin gerichtet, also gegen den Flutberg, auf der erdabgewandten Seite von der Erdoberfläche weg, also in Richtung des Flutberges.

TomS
Moderator

Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18082

TomS Verfasst am: 05. Jan 2024 10:07 Titel:

Ich denke, das sollten wir in einem eigenen Thread behandeln. Zunächst mal muss man beachten, dass Kräfte bezugsystemabhängig sind. Das mit dem Erdmittelpunkt um den gemeinsamen Massenmittelpunkt Erde-Mond mittrotierende Bezugsystem ist kein Inertialsystem. Scheinkräfte in diesem System zur Erklärung heranzuziehen ist evtl. nicht so geschickt. Dann muss man beachten, dass es zwei sich überlagernde Rotationen gibt, nämlich die Rotation der Erde um die Erdachse sowie die Rotation des Erdmittelpunktes um den gemeinsamen Massenmittelpunkt. Drittens muss man beachten, das es einen logischen Unterschied gibt zwischen "die Rotation verursacht die Tide" und "die Rotation verschiebt den Ort der Tide". Generell: welche Rotation von was? Viertens und letztens sollte man wissen, dass die Berechnung der Gezeitenkräfte nach Newton zwar korrekt ist, die Schlussfolgerung, die Zeichnungen der Kräfte entsprächen den Höhen der Tiden jedoch falsch. Dazu benötigt man nämlich eine dynamische Theorie, die m.W.n. erst von Laplace entwickelt wurde. Zurück zum Ausgangspunkt: evtl. ist es zunächst einfacher, die Rotation der Erde um die Ersachse zu ignorieren und ein Inertialsystem zur Beschreibung heranzuziehen. Damit eliminiert man Scheinkräfte, und man trennt den Effekt der Verschiebung der Tide von ihrer Verurarsachung. Zuletzt könnte man sich überlegen, nicht mittels Kräften sondern mittels Äquipotentialflächen zu argumentieren. _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 05. Jan 2024 14:13 Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Zunächst mal muss man beachten, dass Kräfte bezugsystemabhängig sind. Das mit dem Erdmittelpunkt um den gemeinsamen Massenmittelpunkt Erde-Mond mittrotierende Bezugsystem ist kein Inertialsystem. Scheinkräfte in diesem System zur Erklärung heranzuziehen ist evtl. nicht so geschickt.

Wenn man sich für das mitrotierende System entscheidet, dann ist es nicht nur geschickt, die Scheinkräfte bei der Erklärung heranzuziehen, sondern unumgänglich. Man kann lediglich über die Wahl des Bezugssystems streiten, aber die Vorteile des mit den Masseschwerpunkten mitrotierenden Systems liegen auf der Hand.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Dann muss man beachten, dass es zwei sich überlagernde Rotationen gibt, nämlich die Rotation der Erde um die Erdachse sowie die Rotation des Erdmittelpunktes um den gemeinsamen Massenmittelpunkt.

Das muss man auch nicht unbedingt. Wenn es nur um die Bildung der Tidenberge und nicht ihre genaue Höhe und Position geht, dann kann man die Eigenrotation komplett vernachlässigen. Die braucht man nur für die Abplattung.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Viertens und letztens sollte man wissen, dass die Berechnung der Gezeitenkräfte nach Newton zwar korrekt ist, die Schlussfolgerung, die Zeichnungen der Kräfte entsprächen den Höhen der Tiden jedoch falsch. Dazu benötigt man nämlich eine dynamische Theorie, die m.W.n. erst von Laplace entwickelt wurde.

Die tatsächliche Höhe der Tiden kann man hier sowieso nicht berechnen, weil sie von der Geographie abhängt. Im Idealfall (Fluid ohne Reibungsverluste) ist die Lösung im mitrotierenden System statisch. Da braucht man keine dynamische Theorie.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Zurück zum Ausgangspunkt: evtl. ist es zunächst einfacher, die Rotation der Erde um die Ersachse zu ignorieren und ein Inertialsystem zur Beschreibung heranzuziehen.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass es mit einem Inertialsystem einfacher wird, aber ich lasse mich gern überraschen.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Zuletzt könnte man sich überlegen, nicht mittels Kräften sondern mittels Äquipotentialflächen zu argumentieren.

Im mitrotierenden System ist das äquivalent. Dort wirkt die Summe aller Kräfte und Scheinkräfte im hydrostatischen Gleichgewicht senkrecht zur Oberfläche. Das ist gleichbedeutend mit einer konstanten Summe der zugehörigen Potentiale über die gesamte Oberfläche.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 05. Jan 2024 14:30 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Allein durch eine rein anziehende Wechselwirkung (Gravitation) zu erklären, dass auf der erdabgewandten Seite der Erde ein Flutberg entsteht, halte ich auch zumindest für unvollständig*.

Da irrst Du Dich. Wenn man Erde und Mond nicht umeinander rotieren, sondern im freien Fall aufeinander zu bewegen lässt, dann erhält man dieselbe Lösung.

Man kann das Feld der Fliehkräfte in zwei Komponenten zerlegen - einen um den Masseschwerpunkt der Erde rotationssymmetrischen Anteil, der an der Abplattung beteiligt ist und einen homogenen Anteil, der den Schwerpunkt der Erde gegen die Gravitation fest hält und keinen Einfluss auf ihre Form hat. Da bleibt nichts übrig, was einen direkten Einfluss auf die Tidenberge hätte.

ML

Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 05. Jan 2024 15:04 Titel:

Hallo,

Zitat:

zwischen "unvollständig" und "Unsinn" gibt es in meiner Welt noch einen Zwischenbereich.

Ja schon, aber ich hatte mich schon sehr bewusst festgelegt, dass ich die wiedergegebene Erklärungen als Unsinn bezeichne.

Zitat:

Auf der erdzugewandten Seite dominiert die Gravitationskraft, auf der erdabgewandten Seite auch nach dem verlinkten Video die Fliehkraft.
Auf der erdzugewandten Seite ist die Fliehkraft zur Erdoberfläche hin gerichtet, also gegen den Flutberg, auf der erdabgewandten Seite von der Erdoberfläche weg, also in Richtung des Flutberges.

Ich vermute, Du meinst die "mondzugewandte" bzw. "mondabgewandte" Seite.

Die von mir wiedergegebene Erklärung habe ich deshalb als "Unsinn" bezeichnet, weil für die Erhebungen auf der mondzugewandte Seite und der mondabgewandte Seite unterschiedliche Erklärungen angegeben werden.

Beide Erhebungen haben aber nach meiner Ansicht die gleiche Ursache, nämlich letztlich den "Gradienten der Gravitationskraft". Die Fliehkräfte gibt es auch, sie haben aber mit dem Phänomen der Gezeiten m. E. nichts zu tun.

Viele Grüße
Michael

TomS
Moderator

Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18082

TomS Verfasst am: 05. Jan 2024 17:09 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Ich habe mich da unklar ausgedrückt. Du hast recht, beim Übergang zu Nicht-Inertialsystemen treten Scheinkräfte auf, die man in diesem System natürlich zwingend berücksichtigen muss. Allerdings sind diese Scheinkräfte ein Artefakt des rotierenden Systems, und somit für eine Erklärung i.A. nicht essentiell, sondern eben nur dann, wenn man in Nicht-Inertialsystemen argumentiert.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Dann muss man beachten, dass es zwei sich überlagernde Rotationen gibt, nämlich die Rotation der Erde um die Erdachse sowie die Rotation des Erdmittelpunktes um den gemeinsamen Massenmittelpunkt.

Da hast du zwar recht, aber das weißt du ja letztlich erst, wenn du den Effekt der Eigenrotation mit berechnet hast.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Zuletzt könnte man sich überlegen, nicht mittels Kräften sondern mittels Äquipotentialflächen zu argumentieren.

Auf letzteres wollte ich hinaus.

Man sollte dennoch hinzufügen, dass die Berechnung der Kräfte bzw. Äquipotentialflächen nicht gleichzusetzen ist mit der Berechnung der Wasserhöhe. Andernfalls besteht die Gefahr, dass jemand schlussfolgert, die tatsächlich Höhe der Tide wäre damit erklärbar. Und das ist eben falsch.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

TomS
Moderator

Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18082

TomS Verfasst am: 05. Jan 2024 17:17 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

Zitat:

… zwischen "unvollständig" und "Unsinn" gibt es in meiner Welt noch einen Zwischenbereich.

Ja schon, aber ich hatte mich schon sehr bewusst festgelegt, dass ich die wiedergegebene Erklärungen als Unsinn bezeichne.

Zitat:

Und das ist genau der Ansatzpunkt, den man hervorheben sollte, da er unabhängig vom Bezugsystem zutrifft.

Andernfalls besteht die Gefahr, dass man bezugsystem-abhängige Erklärungen für bezugsystem-unabhängige Effekte hervorzaubert.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Zuletzt bearbeitet von TomS am 05. Jan 2024 20:17, insgesamt einmal bearbeitet

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 05. Jan 2024 17:46 Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Da hast du zwar recht, aber das weißt du ja letztlich erst, wenn du den Effekt der Eigenrotation mit berechnet hast.

Im Allgemeinen ist das richtig, aber da es speziell um die Erde geht, können wir als bekannt voraussetzen, dass die Abplattung und damit auch ihr Einfluss auf die Tidenhöhe sehr klein ist.

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 05. Jan 2024 22:55 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Allein durch eine rein anziehende Wechselwirkung (Gravitation) zu erklären, dass auf der erdabgewandten Seite der Erde ein Flutberg entsteht, halte ich auch zumindest für unvollständig*.

Da irrst Du Dich. Wenn man Erde und Mond nicht umeinander rotieren, sondern im freien Fall aufeinander zu bewegen lässt, dann erhält man dieselbe Lösung.

ich meinte die Erklärung für den Fall, dass Mond und Erde um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen.
Aber natürlich ist die Fliehkraft eine Scheinkraft, die auf der Massenträgheit basiert, die auch in Deinem Beispiel für den zweiten Flutberg mitverantwortlich ist.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Man kann das Feld der Fliehkräfte in zwei Komponenten zerlegen - einen um den Masseschwerpunkt der Erde rotationssymmetrischen Anteil, der an der Abplattung beteiligt ist und einen homogenen Anteil, der den Schwerpunkt der Erde gegen die Gravitation fest hält und keinen Einfluss auf ihre Form hat. Da bleibt nichts übrig, was einen direkten Einfluss auf die Tidenberge hätte.

wenn ich die Erde statisch im Schwerpunkt fixierte und einem inhomogenen Gravitationsfeld aussetzte, würden dann sich auch auf beiden Seiten Flutberge ausbilden?

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 00:16 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

ich meinte die Erklärung für den Fall, dass Mond und Erde um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen.

Das ist mir schon klar. Ich wollte Dich nur darauf hinweisen, dass es für die Tidenberge keine Rolle spielt, ob sie umeinander kreisen oder nicht. Die Rotation ist an iherer Entstehung nicht beteiligt und damit auch nicht die Fliehkraft im mitrotierenden System.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

wenn ich die Erde statisch im Schwerpunkt fixierte und einem inhomogenen Gravitationsfeld aussetzte, würden dann sich auch auf beiden Seiten Flutberge ausbilden?

Du kannst die Erde nur im Schwerpunkt fixieren, wenn der Mond nicht da ist und ohne den Mond gibt es kein Gravitationsferld, das Flutberge erzeugen könnte.

ML

Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 06. Jan 2024 00:24 Titel:

Hallo,

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Einverstanden, man braucht den freien Fall in einem Gravitationsfeld (ob linear oder in einer Umkreisung) und man braucht den Gradienten des Gravitationsfeldes.

Aber ich hoffe, Du stimmst mir zu, dass die Zweiteilung der Erklärung für Flutberg und -tal ein schiefes Bild der Zusammenhänge zeichnet (siehe Video unter Bild 3).
https://www.leifiphysik.de/astronomie/planetensystem/ausblick/wirkungen-der-gezeitenkraft-auf-die-erde

Viele Grüße
Michael

PS: Im unteren Bild sehe ich auch nicht wirklich, wie die Ekliptik liegt. Bildquelle: Aus dem verlinkten ZDF-Video.

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Ich

Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching

Ich Verfasst am: 06. Jan 2024 11:21 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

wenn ich die Erde statisch im Schwerpunkt fixierte und einem inhomogenen Gravitationsfeld aussetzte, würden dann sich auch auf beiden Seiten Flutberge ausbilden?

Das ist doch der entscheidende Punkt. Wenn man die Erde tatsächlich fixierte, dann hätte man nur auf einer Seite einen Berg.
Wenn man hingegen die Erde "fixiert", indem man ins beschleunigte System des Erdschwerpunkts geht, dann hat man ein Scheinkraftfeld. Und es ist genau dieses "Kraftfeld", das auf der mondabgewandten Seite das Wasser gegen die Anziehungskraft des Mondes verschiebt. (In einem Inertialsystem ist die äquivalente Erklärung, dass das Wasser zwar Richtung Mond beschleunigt wird, der Erdschwerpunkt aber wegen des Gradienten noch stärker.)
Von daher finde ich nichts Schlimmes an der Erklärung mit der Fliehkraft.

ML

Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 06. Jan 2024 12:35 Titel:

Hallo,

Ich hat Folgendes geschrieben:

Und es ist genau dieses "Kraftfeld", das auf der mondabgewandten Seite das Wasser gegen die Anziehungskraft des Mondes verschiebt. (In einem Inertialsystem ist die äquivalente Erklärung, dass das Wasser zwar Richtung Mond beschleunigt wird, der Erdschwerpunkt aber wegen des Gradienten noch stärker.)
Von daher finde ich nichts Schlimmes an der Erklärung mit der Fliehkraft.

Ich gebe zu, es hört sich gut an. Aber lass uns im Gedankenexperiment doch mal folgende vier Fälle unterscheiden:
a) Zentrifugalkraft an, Gravitation ohne Gradient
b) Zentrifugalkraft an, Gravitation mit Gradient
c) Zentrifugalkraft aus, Gravitation ohne Gradient
d) Zentrifugalkraft aus, Gravitation mit Gradient

In den Fällen a) und b) liegt (aus dem Ruhesystem des Baryzentrums betrachtet) eine Kreisbewegung der Erde in einem Gravitationsfeld vor.
Bei den Fällen c) und d) betrachten wir eine Linearbewegung der Erde in einem Gravitationsfeld.

Wenn ich mir überlege, ob wir in diesen Fällen Gezeiten haben oder nicht, komme ich zu folgendem Schluss:
a) keine Gezeiten
b) Gezeiten
c) keine Gezeiten
d) Gezeiten

Wie sieht die Abhängigkeit für Dich aus?

Viele Grüße
Michael

PS:
Je länger ich über das Leifi-Video nachdenke, umso schlimmer finde ich es.
Die Macher stellen sich das System Erde-Mond wie eine Hantel vor. Klar, wenn ich die Haltel so drehe, wie sie das machen, gibt es weit weg von der Drehbewegung eine größere Fliehkraft als nahe am Drehzentrum dran.
Aber so funktioniert die Bewegung Erde/Mond um das Baryzentrum nicht. Da gibt es nicht ein Drehzentrum, sondern es gibt gewissermaßen so viele Drehzentren, wie die Erde Atome hat. Das Baryzentrum ist nicht das gemeinsame Drehzentrum aller Atome von Erde und Mond, sondern nur das Drehzentrum, um das sich die beiden Schwerpunkte drehen.

Hier ist es besser dargestellt (ab 2:12):
https://www.youtube.com/watch?v=tc1lPAObWBc

Im Prinzip gibt es beim System Erde/Mond drei Möglichkeiten:
- Entweder man schaltet die Gravitation im Gedankenexperiment komplett aus. Dann hat man keine Kreisbewegung. Der Mond fliegt einfach weg.
- Oder man setzt eine ausreichend große HOMOGENE Gravitationskraft in Richtung Erde-Mond an. Dann hat man die Kreisbewegung, aber KEINE Gezeiten.
- Oder man setzt die normale, inhomogene, mit Gradienten behaftete Gravitationskraft in Richtung Erde-Mond an. Dann hat man aber sofort BEIDE FLUTBERGE.

Nur einen Flutberg gibt es nicht, genauso wenig wie es Gravitation gibt, die nur auf den Festkörper wirkt.

Zuletzt bearbeitet von ML am 06. Jan 2024 13:41, insgesamt einmal bearbeitet

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 13:37 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

Zitat:

zwischen "unvollständig" und "Unsinn" gibt es in meiner Welt noch einen Zwischenbereich.

Die von mir wiedergegebene Erklärung habe ich deshalb als "Unsinn" bezeichnet, weil für die Erhebungen auf der mondzugewandte Seite und der mondabgewandte Seite unterschiedliche Erklärungen angegeben werden.

Man kann ja beide Seiten mit der Resultierenden aus Gravitationskraft und Fliehkraft erklären. Die zeigt dann auch immer in die richtige* Richtung.
Für die mondzugewandte Seite reicht die Gravitation als Erklärung.
Für die mondabgewandte finde ich die Erklärung mit der Fliehkraft einfacher**, als wenn ich die Analogie zum linearen freien Fall vermittele.

*) es scheint mir leichter verständlich, dass die die Beule verursachende Kraft in Richtung der Ausbeulung zeigt und nicht dagegen.

**)ging ja ursprünglich um Didaktik in der Schule

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 13:49 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

ich meinte die Erklärung für den Fall, dass Mond und Erde um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen.

der freie Fall auch nicht?
Würde jemand in einem mit dem Erdmittelpunkt mitfallenden Bezugssystem nicht auch eine Scheinkraft bemerken, die der Gravitation entgegen gerichtet ist?

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

wenn ich die Erde statisch im Schwerpunkt fixierte und einem inhomogenen Gravitationsfeld aussetzte, würden dann sich auch auf beiden Seiten Flutberge ausbilden?

Du kannst die Erde nur im Schwerpunkt fixieren, wenn der Mond nicht da ist und ohne den Mond gibt es kein Gravitationsferld, das Flutberge erzeugen könnte.

Ja, tatsächlich kann ich ich die Erde genauso wenig tatsächlich im Schwerpunkt fixieren, wie Archimedes die Welt mit einem Hebel aus den Angeln heben kann....
Aber ich kann es mir vorstellen, Ich scheinbar auch...

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 14:15 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

Aber ich hoffe, Du stimmst mir zu, dass die Zweiteilung der Erklärung für Flutberg und -tal ein schiefes Bild der Zusammenhänge zeichnet (siehe Video unter Bild 3).
leifiphysik.de/astronomie/planetensystem/ausblick/wirkungen-der-gezeitenkraft-auf-die-erde
.

Ja, zunächst ist die Reihenfolge IMO ungeschickt*, ich würde mit der Gravitationskraft anfangen. Und der Text passt nicht zum Bild.
Im Bild sieht man ja, dass beide Kräfte auf beiden Seiten wirken und man müsste erstmal die Resultierende auf beiden Seiten bilden, bevor man anfängt zu erzählen, wie sich das Wasser bewegt.
Naja, öffentlich rechtliches Infotainment....
Das von Dir im Eingangsbeitrag verlinkte Video finde ich - bis auf kleinere graphische Ungenauigkeiten - dagegen sehr gut.
Würde man da die Fliehkraftpfeile weglassen, würde das die Erklärung zumindest verkomplizieren.

===============
*) in Bezug auf die Reihenfolge, wie sich IMO ein durchschnittlicher Mensch an den Sachverhalt ran denkt:

1.) die Vorstellung, die Erde wäre ortsfest und der Mond kreist außen rum.
(diese Vorstellung wird im ARD-Video korrigiert)
Auf Basis dieser Vorstellung ist es einsichtig, dass der Mond die Oberfläche auf der ihm zugewandten Seite zu sich ausbeult, aber IMO schwer verständlich,
warum seine Anziehung eine Ausbeulung von sich weg auf der Gegenseite erzeugen soll.

2.) die Vorstellung, beide kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt.
Auf der Basis dieser Vorstellung kann man verstehen, dass eine Zentrifugalkraft angenommen werden kann, die auf der mondabgewandten Seite die Oberfläche vom Mond weg ausdellt.

damit sind IMO grundsätzlich die beiden Beulen erklärt.
Das kann man noch verfeinern:

3.) Deine Hinweise, bzw. die Visualisierung im Wasserwirtschafts-Video, dass der Mond nicht, wie auf einer geostationären Bahn um die Erde kreist, bzw. das System sich nicht wie ein starrer Körper mit einer inhomogenen Fliehkraft auf der Erde verhält, sondern die Fliehkraft auf der Erdoberfläche gleichen Betrag und gleiche Richtung hat.

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 14:32 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

- Oder man setzt eine ausreichend große HOMOGENE Gravitationskraft in Richtung Erde-Mond an. Dann hat man die Kreisbewegung, aber KEINE Gezeiten.

Wie geht eine Kreisbewegung in einem homogenen Gravitationsfeld?
Falls das ginge, könnte man ja einen geostationären Mond annehmen und damit ein imhomogenes Fliehkraftfeld, das dann zwar keine Gezeiten (im Sinne von unterschiedlichem Tidenhub zu unterschiedlichen Zeiten am gleichen Ort) verursachen würde, aber dennoch - im Zusammenspiel mit dem homogenen Gravitationsfeld - Flutberge auf beiden Seiten?

ML hat Folgendes geschrieben:

Nur einen Flutberg gibt es nicht, genauso wenig wie es Gravitation gibt, die nur auf den Festkörper wirkt.

Doch, wenn man es schaffte, die Erde zu fixieren.
(ich überlege, ob man da als Modell eine in kleinere Kugel nehmen könnte, die in ein Labor passt, und mit anderen Kräften arbeitet, die in diesem Maßstab messbarer sind. Aber da bräuchte man wohl eine Kraft, die wie die Gravitation nicht abschirmbar ist, bzw. in dem beeinflussten Material kein Gegenfeld verursacht?)
Wie verhielten sich die relativen Höhen der beiden Flutberge, wenn man die Erde entsprechend vergrößerte, Sonnengröße oder mehr, so dass der gemeinsame Schwerpunkt mehr und mehr zum Schwerpunkt der großen Erde wanderte und sich das System der Vorstellung 1.) in meinen vorvorletzten Beitrag annäherte?

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 14:34 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wie verhielten sich die relativen Höhen der beiden Flutberge, wenn man die Erde entsprechend vergrößerte, Sonnengröße oder mehr, so dass der gemeinsame Schwerpunkt mehr und mehr zum Schwerpunkt der großen Erde wanderte und sich das System der Vorstellung 1.) in meinen vorvorletzten Beitrag annäherte?

ich meinte meinen letzten Beitrag, von diesem Beitrag, der vorletzte...

ML

Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 06. Jan 2024 15:12 Titel:

Hallo,

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wie geht eine Kreisbewegung in einem homogenen Gravitationsfeld?

Die Zentripetalkraft des Erde/Mond-Systems ist bei einer nicht eigenrotierenden Erde überall auf der Erde gleich groß. Ein homogenes Gravitationsfeld könnte sie realisieren. (Das Gravitationsfeld muss sich halt mitdrehen, aber das zu realisieren, ist ja nicht die eigentliche Frage.)

Viele Grüße
Michael

Ich

Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching

Ich Verfasst am: 06. Jan 2024 18:14 Titel:

ML hat Folgendes geschrieben:

a) Zentrifugalkraft an, Gravitation ohne Gradient
b) Zentrifugalkraft an, Gravitation mit Gradient
c) Zentrifugalkraft aus, Gravitation ohne Gradient
d) Zentrifugalkraft aus, Gravitation mit Gradient

In den Fällen a) und b) liegt (aus dem Ruhesystem des Baryzentrums betrachtet) eine Kreisbewegung der Erde in einem Gravitationsfeld vor.
Bei den Fällen c) und d) betrachten wir eine Linearbewegung der Erde in einem Gravitationsfeld.

Wenn ich mir überlege, ob wir in diesen Fällen Gezeiten haben oder nicht, komme ich zu folgendem Schluss:
a) keine Gezeiten
b) Gezeiten
c) keine Gezeiten
d) Gezeiten

Wie sieht die Abhängigkeit für Dich aus?

Du hättest bei a) auch Gezeiten, weil die Fliehkraft auf der abgewandten Seite größer ist als in der Erdmitte.
Das hypothetische Szenario ist aber egal, der Punkt ist, dass die Gravitation einen Gegenspieler braucht, um einen Flutberg von der Erde weg zu ziehen. Das ist nun mal die Fliehkraft, und von daher ist es nicht falsch, dass die Fliehkraft für den zweiten Berg verantwortlich ist.

Zitat:

Aber so funktioniert die Bewegung Erde/Mond um das Baryzentrum nicht. Da gibt es nicht ein Drehzentrum, sondern es gibt gewissermaßen so viele Drehzentren, wie die Erde Atome hat. Das Baryzentrum ist nicht das gemeinsame Drehzentrum aller Atome von Erde und Mond, sondern nur das Drehzentrum, um das sich die beiden Schwerpunkte drehen.

Hä? Wenn du ins rotierende Bezugssystem gehst, dann rotiert natürlich alles um das Baryzentrum. Du kannst die Erdrotation noch dazu modellieren (in dem Video wäre es eine retrograde), aber das verwirrt ganz offensichtlich mehr, als es hilft.

Zitat:

- Oder man setzt die normale, inhomogene, mit Gradienten behaftete Gravitationskraft in Richtung Erde-Mond an. Dann hat man aber sofort BEIDE FLUTBERGE.

Nur, wenn wie gesagt der Erdmittelpunkt beschleunigt ist und im mitbewegten Bezugssystem deswegen Scheinkräfte auftreten. Sonst hast du einen Flutberg. Die Scheinkräfte sind nötig für den zweiten Berg.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 18:24 Titel:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Wenn man hingegen die Erde "fixiert", indem man ins beschleunigte System des Erdschwerpunkts geht, dann hat man ein Scheinkraftfeld. Und es ist genau dieses "Kraftfeld", das auf der mondabgewandten Seite das Wasser gegen die Anziehungskraft des Mondes verschiebt.

Nein, das tut es nicht. Bei einem geradlinig beschleunigten System ist dieses Kraftfeld homogen und verschiebt gar nichts. Im rotierenden System hat es zusätzlich zur homogenen Komponente noch einen um den Schwerpunkt der Erde rotationssymmetrischen Anteil, der zur Abplattung führt. Wenn die Erde in diesem System auch noch rotiert, dann gibt es zusätzlich Corioliskräfte, die aber ohne bereits vorhandene Tidenberge ebenfalls rotationssymmetrisch um den Erdschwerpunkt sind. In keinem Fall erzeugen die Scheinkräfte irgendwelche Tidenberge.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 18:36 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Würde jemand in einem mit dem Erdmittelpunkt mitfallenden Bezugssystem nicht auch eine Scheinkraft bemerken, die der Gravitation entgegen gerichtet ist?

Es gäbe zwar so eine Scheinkraft, aber sie ist beim geradlinigen freien Fall homogen und führt deshalb zu keiner Deformation.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Aber ich kann es mir vorstellen

Ob ich mir das vorstellen kann, hängt davon ab, was Du mit "im Schwerpunkt fixieren" meinst.

Ich

Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching

Ich Verfasst am: 06. Jan 2024 19:23 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Nein, das tut es nicht. Bei einem geradlinig beschleunigten System ist dieses Kraftfeld homogen und verschiebt gar nichts.

Natürlich tut es das. Die Schwerkraft des Mondes ist natürlich immer zum Mond gerichtet. Sie kann gar keinen Berg weg vom Mond erzeugen. Wenn man das homogene Scheinkraftfeld superponiert, dann hat man auf der mondzugewandten Seite eine Kraft zum Mond hin, und auf der mondabgewandten Seite vom Mond weg (und quer dazu kontrahierende Felder, Gezeitenkräfte eben).

In einem Inertialsystem ist die Argumentation wie gesagt eine andere. Aber wenn man schon Scheinkräfte einführt, dann sind es genau diese, die eine Kraft weg vom Mond und damit einen Flutberg erzeugen.

Aruna_Gast
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Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 20:28 Titel:

Ich hat Folgendes geschrieben:

ML hat Folgendes geschrieben:

Du hättest bei a) auch Gezeiten, weil die Fliehkraft auf der abgewandten Seite größer ist als in der Erdmitte.

Laut dem Video des Bundesamtes für Wasserbau im Eingangsbeitrag nicht:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Das hypothetische Szenario ist aber egal, der Punkt ist, dass die Gravitation einen Gegenspieler braucht, um einen Flutberg von der Erde weg zu ziehen. Das ist nun mal die Fliehkraft, und von daher ist es nicht falsch, dass die Fliehkraft für den zweiten Berg verantwortlich ist.

Zitat:

In dem Video (ab 2:41) werden (bei einer Erde, die sich nicht um sich selbst dreht) vier Punkte am Äquator, also bei der Draufsicht auf den Nordpol am Rand, rausgegriffen und deren Bewegung aufgezeichnet.
Die vollführen gleich große Kreise, aber das Baryzentrum liegt außerhalb aller vier Kreise (siehe 3:08 ).
Daher wirkt in allen Punkten die gleiche (Betrag und Richtung) Fliehkraft
(Bei einer geostationären Bahn des Mondes wäre das anders, da würde der mondnäheste Punkt einen kleinen Kreis um das Baryzentrum vollführen und der mondenfernteste einen großen Kreis.
Die würden sich auch immer auf verschiedenen Seiten des Baryzentrums befinden. Damit wären die Kräfte unterschiedlich, sowohl in Richtung und Betrag.)
Ist das falsch?

youtube.com/watch?v=tc1lPAObWBc&t=161s

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
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DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 20:40 Titel:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Die Schwerkraft des Mondes ist natürlich immer zum Mond gerichtet. Sie kann gar keinen Berg weg vom Mond erzeugen.

Aber sicher kann sie das - indem sie stärker am Schwerpunkt der Erde zerrt, als an ihrer Rückseite.

Ich hat Folgendes geschrieben:

Wenn man das homogene Scheinkraftfeld superponiert, dann hat man auf der mondzugewandten Seite eine Kraft zum Mond hin, und auf der mondabgewandten Seite vom Mond weg (und quer dazu kontrahierende Felder, Gezeitenkräfte eben).

Und dafür ist allein das Gravitationsfeld verantwortlich. Ein homogenes Feld bewirkt keine Deformation. Du kannst so viele homogene Felder auf die Erde wirken lassen, wie Du willst. Dadurch würde sich nichts an iher Form ändern. Nur ein inhomogenes Feld ist dazu in der Lage.

Aruna_Gast
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Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 20:48 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Würde jemand in einem mit dem Erdmittelpunkt mitfallenden Bezugssystem nicht auch eine Scheinkraft bemerken, die der Gravitation entgegen gerichtet ist?

Es gäbe zwar so eine Scheinkraft, aber sie ist beim geradlinigen freien Fall homogen und führt deshalb zu keiner Deformation.

wenn die zu keiner Deformation führt, bedeutete das doch, dass die Scheinkraft nicht zwischen verschiedenen Teilen der Erde wirkt.
Wozu brauche ich dann eine Scheinkraft?
Wenn ich im Auto in eine Kurve fahre, dann meine ich, nach außen gegen das Auto beschleunigt zu werden (in Wirklichkeit drückt das Auto gegen mich und hindert mich, mich geradeaus weiter zu bewegen) und folgere daraus die Scheinkraft "Fliehkraft".
Wenn ich im Auto beschleunige, dann werde ich in den Sitz gepresst.
Wenn ich mit dem Auto frei in einem homogenen Kraftfeld fiele, dann würden alle Teile gleich beschleunigt und ich würde keine Kraft bemerken und auch keine Scheinkraft postulieren.
Wenn ich mit dem Auto vorwärts in ein Schwarzes Loch fiele, würde ich irgendwann bemerken, dass mein Motorraum relativ zu mir nach vorne und mein Kofferraum nach hinten beschleunigt werden.
Wenn ich mich dann als ruhend annähme würde ich die Beschleunigung des Kofferraums nach hinten nicht durch eine Scheinkraft verursacht sehen, die sehr wohl das Auto deformiert?

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Aber ich kann es mir vorstellen

Ob ich mir das vorstellen kann, hängt davon ab, was Du mit "im Schwerpunkt fixieren" meinst.

irgendwas, das nur den Schwerpunkt fixiert und an der Bewegung hindert, den Rest der Erde nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar durch die Struktur der Erde.
Also vielleicht eine etwas festere Erde in ein Stativ eingespannt.
Der Flutberg auf der mondabgewandten Seite entsteht ja von einem Inertialsystem aus betrachtet nicht dadurch, dass das Material, aus dem der Berg besteht von der Erde weggezogen wird, sondern dadurch, dass die Erde vom Material weggezogen wird.
Wenn ich die Erde fixiere, kann die nicht weggezogen werden und kein Flutberg auf der dem Mond abgewandten entstehen. Eher würde sich die abgewandte Seite abflachen, weil der Mond die ja anzieht.

Aruna_Gast
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Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 20:54 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

die Inhomogenität entsteht, wenn man die inhomogene Gravitationskraft und die homogene Fliehkraft/Scheinkraft addiert.
Auf der abgewandten Seite ist die Gravitation schwächer und die Scheinkraft dominiert, mit einer Resultierenden, die - im Gegensatz zur Gravitation - in Richtung der Deformation zeigt.

Ich

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Ich Verfasst am: 06. Jan 2024 21:10 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aber sicher kann sie das - indem sie stärker am Schwerpunkt der Erde zerrt, als an ihrer Rückseite.

Du wirfst die Argumentationen durcheinander. Das ist die Argumentation im Inertialsystem, die ich auch schon mehrfach erwähnt habe. Wenn du Scheinkräfte verwendest, ist der Schwerpunkt in Ruhe (und kraftfrei), du bist nicht im Inertialsystem und darfst nicht so argumentieren.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Nein, dafür ist nicht allein das Gravitationsfeld verantwortlich. Die Gravitationskraft wirkt auch auf der abgewandten Seite Richtung Erdmittelpunkt.
Dass ein homogenes Feld keine Verformung bewirkt ist doch klar. Du unterstellst mir doch hoffentlich nicht, dass ich argumentiere, Gezeiten hätten nichts mit Gezeitenkraften zu tun?

Die Frage war, warum es zwei Berge gibt statt einem, wenn doch der Mond das Wasser in die andere Richtung zieht. Und darauf gibt es zwei Antworten.
Im Inertialsystem: Der Mond zieht den Erdmittelpunkt stärker an als die abgewandte seite, deswegen fällt sie schneller und entfernt sich von der abgewandten Seite. Ergo ist das Wasser weiter weg vom Erdmittelpunkt.
Im beschleunigten System: Der Mond zieht Richtung Mond (ach), aber auf der abgewandten Seite schwächer als im Mittelpunkt. Das Scheinkraftfeld ist dagegen homogen, annulliert die Mondschwerkraft im Mittelpunkt und überkompensiert sie auf der abgewandten Seite, zieht das Wasser weg. Ergo der zweite Gezeitenberg.

Beide Beschreibungen sind natürlich ok, aber man darf sie nicht durcheinanderwerfen.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
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DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 21:25 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

wenn die zu keiner Deformation führt, bedeutete das doch, dass die Scheinkraft nicht zwischen verschiedenen Teilen der Erde wirkt.

Scheinkräfte wirken niemals zwischen zwei Körpern oder Teilen von ihnen. Genau das unterscheidet sie von echten Kräften.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wozu brauche ich dann eine Scheinkraft?

Scheinkräfte sind eine unvermeidliche Nebenwirkung von Nicht-Inertialsystemen. Die fragen nicht, ob man sie braucht.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wenn ich im Auto in eine Kurve fahre, dann meine ich, nach außen gegen das Auto beschleunigt zu werden (in Wirklichkeit drückt das Auto gegen mich und hindert mich, mich geradeaus weiter zu bewegen) und folgere daraus die Scheinkraft "Fliehkraft".

Du entscheidest Dich für das Inertialsystem oder das mitrotierende System. Daraus folgen dann zwingend im ersten Fall keine Scheinkräfte und im zweiten Zentrifugalkräfte.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

irgendwas, das nur den Schwerpunkt fixiert und an der Bewegung hindert, den Rest der Erde nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar durch die Struktur der Erde.

Die Erde ist ein Planet und es gehört zur Definition von Planeten, dass sie sich im hydrostatischen Gleichgewicht befinden. Das schließt eine Struktur aus, die den Rest mittelbar fixieren könnte.

Aruna_Gast
Gast

Aruna_Gast Verfasst am: 06. Jan 2024 21:41 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Scheinkräfte wirken niemals zwischen zwei Körpern oder Teilen von ihnen. Genau das unterscheidet sie von echten Kräften.

wenn ich ein Gewicht an einer Schnur schleudere, dann "wirkt" die Fliehkraft nicht zwischen meiner Hand und der Schnur?
Wo wirken die dann?

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wozu brauche ich dann eine Scheinkraft?

Scheinkräfte sind eine unvermeidliche Nebenwirkung von Nicht-Inertialsystemen. Die fragen nicht, ob man sie braucht.

Scheinkräfte braucht man IMO, um die Wirkung von Trägheitskräften in Nichtinertialsystemen zu beschreiben, weil man die bemerkt.
Wenn die nicht zwischen verschiedenen Teilen des Systems "wirken", wie kann man die dann bemerken?

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Du entscheidest Dich für das Inertialsystem oder das mitrotierende System. Daraus folgen dann zwingend im ersten Fall keine Scheinkräfte und im zweiten Zentrifugalkräfte.

und die Zentrifugalkraft im zweiten Fall beschleunigt mich nicht relativ aus der Kurve heraus, weil die ja nicht zwischen Teilen des Systems (Auto und ich) wirken kann?

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

irgendwas, das nur den Schwerpunkt fixiert und an der Bewegung hindert, den Rest der Erde nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar durch die Struktur der Erde.

Die Erde ist ein Planet und es gehört zur Definition von Planeten, dass sie sich im hydrostatischen Gleichgewicht befinden. Das schließt eine Struktur aus, die den Rest mittelbar fixieren könnte.

Daher schriebe ich ja "eine etwas festere Erde"...
Oder treten Gezeitenkräfte nur an Objekten im hydrostatischen Gleichgewicht auf?
Aber ich bemerke, dass Du Dich nicht auf die Vorstellung einlassen kannst oder willst....

DrStupid

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Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 21:43 Titel:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Dass ein homogenes Feld keine Verformung bewirkt ist doch klar.

Solange Du glaubst, es wäre an der Bildung von Tidenbergen beteiligt, ist Dir das nicht klar.

TomS
Moderator

Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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TomS Verfasst am: 06. Jan 2024 21:44 Titel:

Es wäre hilfreich, ein paar Skizzen zu den Bezugsystemen und Kräften zu erstellen und die jeweiligen mathematischen Herleitungen anzugeben. Ansonsten bleibt das alles missverständlich. _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 22:09 Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

wenn ich ein Gewicht an einer Schnur schleudere, dann "wirkt" die Fliehkraft nicht zwischen meiner Hand und der Schnur?

Nein.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wo wirken die dann?

Sie wirkt auf alles, was sich außerhalb der Rotationsachse befindet.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Scheinkräfte braucht man IMO, um die Wirkung von Trägheitskräften in Nichtinertialsystemen zu beschreiben

"Trägheitskräfte" ist nur ein anderes Wort für Scheinkräfte.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Wenn die nicht zwischen verschiedenen Teilen des Systems "wirken", wie kann man die dann bemerken?

Im einfachsten Fall durch die Verletzung der Impulserhaltung.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

und die Zentrifugalkraft im zweiten Fall beschleunigt mich nicht relativ aus der Kurve heraus, weil die ja nicht zwischen Teilen des Systems (Auto und ich) wirken kann?

Sie würde Dich aus der Kurve heraus beschleunigen, wenn sie nicht von der Kraft kompensiert werden würde, die das Auto auf Dich ausübt - also beispielsweise, wenn die Tür aufgeht und Du rausfliegst.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Oder treten Gezeitenkräfte nur an Objekten im hydrostatischen Gleichgewicht auf?

Nein, aber nur im hydrostatischen Gleichgewicht ergibt die ganze Diskussion hier Sinn. Im Vergleich zum Mount Everest sind die Tidenberge vollkommen vernachlässigbar. Wenn wir solide Strukturen zulassen, dann wären die Störeinflüsse viel größer als das, worüber wir reden wollen.

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 06. Jan 2024 22:18 Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Es wäre hilfreich, ein paar Skizzen zu den Bezugsystemen und Kräften zu erstellen und die jeweiligen mathematischen Herleitungen anzugeben.

Vielleicht wäre es noch hilfreicher, nach einer mathematiaschen Herleitung zu suchen, die in allen Bezugssystemen gleichermaßen funktioniert. Dazu würde ich das Kraftfeld in einen homogenen Anteil und in einen inhomogenen Anteil ohne resultierende Gesamtkraft zerlegen. Nur letzterer bewirkt eine Deformation und er ist bezugssystemunabhängig.

Ich

Anmeldungsdatum: 11.05.2006
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Wohnort: Mintraching

Ich Verfasst am: 06. Jan 2024 23:00 Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

TomS hat Folgendes geschrieben:

Es wäre hilfreich, ein paar Skizzen zu den Bezugsystemen und Kräften zu erstellen und die jeweiligen mathematischen Herleitungen anzugeben.

Und letzterer ist nun mal nicht das Gravitationsfeld, sondern die Superposition desselben mit dem homogenen Feld, was genau mein Punkt ist.

ML

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Beiträge: 3400

ML Verfasst am: 06. Jan 2024 23:42 Titel:

Hallo,

Ich hat Folgendes geschrieben:

Du hättest bei a) auch Gezeiten, weil die Fliehkraft auf der abgewandten Seite größer ist als in der Erdmitte.

Nein.

Schau Dir bitte dieses Video an, ausgehend von 2:15 bis ca. 4 Minuten.
https://www.youtube.com/watch?v=tc1lPAObWBc

Jeder Punkt der Erde dreht sich dort mit gleicher Geschwindigkeit entlang einer gleich großen Kreisbahn. Das heißt doch aus dem beschleunigten System heraus: überall ist die Zentrifugalkraft gleich groß.

Du kannst das sofort verstehen, wenn Du Dich gedanklich als Fußgänger in einen Kreisverkehr begibst, die Nasenspitze nach Norden richtest und dann eine Runde drehst, wobei die Nasenspitze zu jedem Zeitpunkt nach Norden gerichtet ist.

Die Nasenspitze wird dann einen Kreis um den Kreisverkehr drehen. Dein rechtes Ohr wird auch einen gleich großen Kreis drehen, allerdings um einen Drehpunkt, der ca. 15 cm östlich von dem Drehpunkt der Nasenspitze liegt.

Jeder Punkt Deines Körpers erfährt die gleiche Zentrifugalbeschleunigung.

Zitat:

Eine Kraft, die an jedem Punkt der Erde gleich groß ist und in die selbe Richtung zeigt, kann die Erde allenfalls gemeinsam irgendwo hin weg beschleunigen. Sie ist aber kein Grund für irgendwelche Unterschiede auf der Erde.

Viele Grüße
Michael

PS: Lorz, verstehst Du so langsam, weshalb TomS und ich der Meinung sind, dass man besser keine halbgaren oder gar falschen Modelle in der Schule lehrt und weshalb sie alles andere als harmlos sind.
Wenn die Gezeitenbildung in der Schule durchgehend richtig gelehrt würde, würden wir hier nicht so kontrovers diskutieren. Beachte bitte, dass die Schulzeit bei den meisten Teilnehmenden Jahrzehnte zurückliegt und dass allesamt überdurchschnittlich gut physikalisch gebildet sind!

DrStupid

Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

DrStupid Verfasst am: 07. Jan 2024 01:06 Titel:

Ich hat Folgendes geschrieben:

Und letzterer ist nun mal nicht das Gravitationsfeld, sondern die Superposition desselben mit dem homogenen Feld

Es ist nicht das ganze Gravitationsfeld, aber ein Teil davon - nämlich derjenige, der übrig bleibt, wenn man den homogenen Anteil eliminiert. Ob man das jetzt mit dem reinen Gravitationsdeld oder einer Superposition aus Gravitationsfeld und irgendeinem homogenen Feld macht, spielt keine Rolle. Was auch immer man an homogenen Feldern dazu addiert, fliegt am Ende wieder raus.

Ich hat Folgendes geschrieben:

was genau mein Punkt ist.

Dein Punkt war

Ich hat Folgendes geschrieben:

[...] dass die Gravitation einen Gegenspieler braucht, um einen Flutberg von der Erde weg zu ziehen. Das ist nun mal die Fliehkraft [...]

und das ist falsch. Die Fliehkraft ist nicht in der Lage einen Flutberg von der Erde weg zu ziehen. Sie zieht den gesamten Äquator von der Erde weg und führt so zur Abbplattung (wenn sie nicht durch geeignete Corioliskräfte kompensiert wird). Ein homogenes Feld schaft nicht einmal das. Es kann überhaupt nichts von irgend etwas anderem weg ziehen. Es führt lediglich dazu, dass alle Teile des Gesamtsystems exakt gleich beschleunigt werden.

Im Falle des linear mitbeschleunigten Systems ist es so, dass das homogene Feld der Scheinkräfte und der homogene Anteil des Gravitationsfeldes sich gegenseitig aufheben. Keines von beiden bewirkt eine Deformation und zusammen bewirken sie nicht einmal mehr eine Beschleunigung. Übrlig bleibt der inhomogene Anteil des Gravitationsfeldes als alleinige Ursache der Deformation.

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