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Richtung der Normalkraft
 
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spam



Anmeldungsdatum: 13.03.2014
Beiträge: 189

Beitrag spam Verfasst am: 18. Apr 2014 22:28    Titel: Richtung der Normalkraft Antworten mit Zitat

Ich dachte die Normalkraft wäre diejenige Kraft, die senkrecht zur Oberfläche auf den Körper wirkt. In der Skizze:

http://www.bilder-hochladen.net/files/9217-1.jpg

zeigt die Normalkraft "nach unten", "Richtung Erdmittelpunkt". Müsste es nicht in die entgegengesetzte Richtung zeigen? grübelnd
MrZettastic
Gast





Beitrag MrZettastic Verfasst am: 18. Apr 2014 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

Zumindest würde man dann die Situation passender veranschaulichen (in der englischssprachigen Literatur wird dies zumeist auch so gehandhabt). In einigen Büchern findet sich aber (ungünstigerweise) die von dir eingefügte Darstellung.
Nobundo



Anmeldungsdatum: 12.03.2014
Beiträge: 168

Beitrag Nobundo Verfasst am: 18. Apr 2014 23:45    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist schon sinnvoll so wie es eingezeichnet ist. Denn man möchte ja wahrscheinlich die beschleunigende Kraft bestimmen die den Körper die Rampe runter treibt.
Dazu zerlegt man eben die Gewichtskraft in die beiden Anteile und , es ist also schon logisch das dann die Normalenkraft nach unten wirkt. Andererseits nimmt man meistens auch an das die Normalenkraft durch eine gleichgroße Gegenkraft kompensiert wird, da sich die Rampe beim abrutschen nicht (nennenswert) verformt.
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 19. Apr 2014 08:06    Titel: Re: Richtung der Normalkraft Antworten mit Zitat

spam hat Folgendes geschrieben:
Ich dachte die Normalkraft wäre diejenige Kraft, die senkrecht zur Oberfläche auf den Körper wirkt. (


Das ist richtig!
Die in der Skizze eingezeichnete Normalkraft ist falsch.
Leider ist dieser Fehler in der deutschen Literatur weit verbreitet. (Wahrscheinlich schreibt einer vom andern ab, ohne zu denken).

Das von Nobundo angeführte Argument ist sinnlos.
Nobundo



Anmeldungsdatum: 12.03.2014
Beiträge: 168

Beitrag Nobundo Verfasst am: 19. Apr 2014 12:30    Titel: Re: Richtung der Normalkraft Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:

Die in der Skizze eingezeichnete Normalkraft ist falsch.

Das von Nobundo angeführte Argument ist sinnlos.


Ne das ist sinnlos, die Gewichtskraft lässt sich genau so zerlegen wie ich es beschrieben habe. Wenn du es möglicherweise nicht verstehst, heisst das nicht das es falsch ist.
Ob der Begriff Normalkraft vielleicht in einem anderen Kontext auch mal in die andere Richtung definiert wird spielt doch keine Rolle, für diese spezielle Überlegung die ich beschrieben habe ist es eine sinnvolle Vorgehensweise.
Davon abgesehen geht es in der ganzen Diskussion wohl eh nur um das Vorzeichen der Kraft, senkrecht auf der Fläche wirkt sie in der Skizze ja auch.
Willi23



Anmeldungsdatum: 07.02.2014
Beiträge: 174

Beitrag Willi23 Verfasst am: 19. Apr 2014 13:03    Titel: Antworten mit Zitat

Was für ein Quatsch ... was soll denn daran so falsch sein? Klar ist ja sowieso, dass zunächst nur die Gewichtskraft des Körpers wirkt und diese kann man wie Nobundo beschrieben hat in einen Hangabtriebs und einen Normalteil aufteilen. Dann zeigt die Normalkraft eben nach unten. Im endeffekt gilt ja sowieso Aktio=Reaktio, also gibt es keine "falsche" Richtung ... Kann sich jeder denken, wie er mag.
Ood



Anmeldungsdatum: 03.01.2014
Beiträge: 80

Beitrag Ood Verfasst am: 19. Apr 2014 13:10    Titel: Antworten mit Zitat

Streitet euch doch nicht um Definitionen. "Normalkraft" kann eine Komponente der Gewichtskraft bedeuten, dazu passt die gezeigte Skizze. Man kann mit "Normalkraft" auch die Kraft meinen, die von der Unterlage auf den Körper ausgeübt wird. Das wäre dann eine andere Kraft. Beide Verwendungen des Begriffs "Normalkraft" sind üblich, so dass man weder von der einen oder anderen sagen sollte, sie sei falsch.

Was ich allerdings grenzwertig bis falsch an der gezeigten Skizze finde, ist, dass sowohl die Gewichtskraft als auch ihre beiden Komponenten (Normalkraft und Hangabtriebskraft) eingezeichnet sind, ohne dass die Komponentenzerlegung deutlich gemacht wird. So sieht es so aus, als würden 3 Kräfte wirken: , und .

Aber und ersetzen .
spam



Anmeldungsdatum: 13.03.2014
Beiträge: 189

Beitrag spam Verfasst am: 19. Apr 2014 15:01    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, danke. Thumbs up!
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 19. Apr 2014 17:55    Titel: Antworten mit Zitat

Ich muss es wiederholen: die Skizze ist falsch!
Natürlich kann man Kräfte benennen wie man will und man kann auch die Normalkomponente der Gravitationskraft als Normalkraft bezeichnen.
Aber die Skizze soll doch alle Kräfte, die auf den Wagen wirken, zeigen.
Und da fehlt eben die Kraft, die der Boden über die Räder auf den Wagen ausübt.
Das sieht man auch noch folgendermaßen: der Wagen bewegt sich nicht in Richtung senkrecht zum Boden. Also muss die Summe aller Kräfte in dieser Richtung = 0 sein. In der Skizze ist dies jedoch nicht der Fall.
Wo bleibt denn das Gesetz F=m*a in Richtung der Normalen?
Nobundo



Anmeldungsdatum: 12.03.2014
Beiträge: 168

Beitrag Nobundo Verfasst am: 19. Apr 2014 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Also muss die Summe aller Kräfte in dieser Richtung = 0 sein. In der Skizze ist dies jedoch nicht der Fall.
Wo bleibt denn das Gesetz F=m*a in Richtung der Normalen?

Das habe ich in meinem ersten Post bereits berücksichtigt und auch erklärt.
Zitat:
Andererseits nimmt man meistens auch an das die Normalenkraft durch eine gleichgroße Gegenkraft kompensiert wird, da sich die Rampe beim abrutschen nicht (nennenswert) verformt.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5442
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Beitrag as_string Verfasst am: 19. Apr 2014 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Ich muss sagen, dass Jumi nunmal einfach recht hat... Normalkraft ist definiert als die Zwangskraft, die eine Unterlage (z. B. auch eine schiefe Ebene) auf einen Körper ausübt, abgesehen von Reibungskräften. Und die zeigt halt immer senkrechte von der schiefen Ebene weg.
Und Jumi hat auch Recht mit dem Hinweis auf F=m*a
Das hat nichts damit zu tun, dass man Kräfte in Komponenten bezüglich bestimmter Richtungen aufteilen kann.

Das ganze funktioniert nämlich so: Man betrachtet den Körper, der auf der schiefen Ebene sich befindet. Auf diesen wirken Kräfte. Sicherlich die Gewichtskraft genau nach unten. Da er aber von der Rampe daran gehindert wird, genau nach unten zu fallen, wirkt auch eine Zwangskraft. Die muss natürlich nach oben wirken, da sie ja dem "durch die Rampe Fallen" entgegen wirken soll. Sie muss genau so groß sein, dass die Bewegung des Körpers die Randbedingungen (hier: "falle nicht durch die Rampe durch!") einhält.
Besonders bei der schiefen Ebene nennt man genau diese Zwangskraft eben Normalkraft. Tut mir ja auch leid, aber es ist halt so definiert. Klar kann man definieren, was man will, aber wenn man sich mit anderen austauschen möchte, sollte man die selben Definitionen verwenden und Normalkraft ist eben das, was ich beschrieben habe.

Wenn man jetzt weiß, dass auf den Körper diese beiden Kräfte wirken, davon aber den Betrag und Richtung der einen (Gewichtskraft) aber nur die Richtung der anderen kennt, muss man deren Betrag eben noch ausrechnen. Genau an dieser Stelle kommt überhaupt erst das mit der Zerlegung der Gewichtskraft ins Spiel und ist dann eher ein mathematisches Mittel. Dieser "Normalteil der Gewichtskraft" ist ja eigentlich gar keine Kraft, die in dieser Art wirklich auf den Körper einwirkt, sondern auf den wirken nur die Kraft nach schräg oben und die Gewichtskraft.

Klar, das eingezeichnete FN ist einfach die Gegenkraft der Normalkraft und auch klar, dass diese eben auf die schiefe Ebene wirkt. Aber das betrachtet man eigentlich gar nicht genauer. Zuerst ist man ja nur an der Bewegung des Körpers interessiert. Das ist übrigens im Allgemeinen das Vorgehen, wenn man Bewegungsgleichungen mit Newton herausfinden möchte, wenn man ein Problem mit solchen Randbedingungen hat (also auch das häufig verwendete Beispiel mit Achterbahn und Looping, allerdings auch beim mathematischen Pendel, etc.) Da muss man immer noch alle Zwangskräfte zu jedem Augenblick genau so bestimmen, dass irgendwie die betrachtete Masse auch auf ihrer Bahn bleibt. Wenn das Zwangskräfte sind, die senkrecht auf eine Ebene oder auch Schiene oder so stehen, dann nennt man diese Normalkräfte.

Ich hab das jetzt extra etwas ausführlicher geschrieben, weil ich den Eindruck habe, dass das im Detail doch häufig nicht so recht verstanden wird, wenn auch die genaue Definition jetzt nicht wirklich Physik ist. Also bitte nicht sauer sein, ich weiß dass es oft sehr nachlässig in der Schule gehandhabt wird und ich habe das in der Vergangenheit wohl auch häufig mal falsch gemacht (wenn man alte Posts von mir durch sucht, könnte man da sicherlich einiges finden...)

Gruß und streitet Euch nicht! Augenzwinkern
Marco
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 19. Apr 2014 22:26    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Aber die Skizze soll doch alle Kräfte, die auf den Wagen wirken, zeigen.


Skizzen sollen das zeigen, was der Zeichner zeigen will - nicht mehr und nicht weniger. Wenn er beispielsweise nur die Zerlegung der Gewichtskraft in eine senkrecht und eine parallel zur Oberfläche wirkende Komponente veranschaulichen will, dann gehören auch nur diese drei Kräfte in die Skizze.

as_string hat Folgendes geschrieben:
Normalkraft ist definiert als die Zwangskraft, die eine Unterlage (z. B. auch eine schiefe Ebene) auf einen Körper ausübt, abgesehen von Reibungskräften. Und die zeigt halt immer senkrechte von der schiefen Ebene weg.


Kannst Du das durch geeignete Quellen belegen?
MrZettastic
Gast





Beitrag MrZettastic Verfasst am: 19. Apr 2014 23:08    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Wenn er beispielsweise nur die Zerlegung der Gewichtskraft in eine senkrecht und eine parallel zur Oberfläche wirkende Komponente veranschaulichen will, dann gehören auch nur diese drei Kräfte in die Skizze


Vielleicht als Ergänzung wie man dies dann aber günstiger machen könnte:

de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene

Ich finde eine solche Darstellung erhellender; meiner Erfahrung nach beugt gerade diese bei Neulingen Missverständnissen vor. Klar ersichtlich was da so in welche Richtung auf was wirkt und wie die Kräftepaare lauten.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5442
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Beitrag as_string Verfasst am: 19. Apr 2014 23:26    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Kannst Du das durch geeignete Quellen belegen?

Kommt vielleicht ein wenig darauf an, was Du unter geeignet verstehst...
Wiki ist da nicht sehr ausführlich, aber immerhin:
http://de.wikipedia.org/wiki/Normalkraft
Allerdings natürlich keine "geeignete Quelle". Vielleicht auch noch eher http://de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene: Dort wird zwischen "Normalkomponente der Schwerkraft" und "Normalkraft" unterschieden und dort steht auch, dass beide betragsmäßig gleich groß sein müssen, aber entgegen gesetzt gerichtet.
Dann ist es z. B. in "Methoden der Physik, Mechanik" von Urs Mürset, Thomas Dumm Seite 100. Da ist ein Beispiel eines Buches auf einem (waagerechten) Tisch und als Beschreibung der Normalkraft u. a. "Die Normalkraft der Unterlage hält Körper in Ruhe."
Das hab ich bis jetzt alles nur über Google gefunden. Ich muss mal schauen, ob ich meine alten Bücher noch finden kann und ob es da etwas konkreter drin steht...

Gruß
Marco
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Apr 2014 01:43    Titel: Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Kommt vielleicht ein wenig darauf an, was Du unter geeignet verstehst...
Wiki ist da nicht sehr ausführlich, aber immerhin:
http://de.wikipedia.org/wiki/Normalkraft


Damit ist nicht viel anzufangen. Zunächst steht da

"Jede auf eine Fläche einwirkende Kraft kann in die Komponenten Normalkraft und Gewichtskraft zerlegt werden."

Das ist Unsinn. In unserem Fall wirkt auf die Fläche beisielsweise auch die Reibungskraft und an der ist keine Gewichtskraft beteiligt.

Du glaubst vermutlich, dass Deine Auffassung durch den nächsten Satz bestätigt wird:

"Die senkrecht zur Fläche (also in Richtung des Normalenvektors) wirkende Normalkraft erzeugt Zugspannungen oder Druckspannungen."

Tatsächlich wird hier aber nicht definiert, dass die Normalkraft in Richtung des Normalenvektors wirkt, sondern das wird aus der Tatsache geschlussfolgert, dass sie senkrecht zur Oberfläche wirkt. Diese Schlussfolgerung ist unzulässig. Eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft wirkt ebenfalls senkrecht zur Oberfläche.

as_string hat Folgendes geschrieben:
Allerdings natürlich keine "geeignete Quelle". Vielleicht auch noch eher http://de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene: Dort wird zwischen "Normalkomponente der Schwerkraft" und "Normalkraft" unterschieden


Versuch' doch mal in einem Satz über beide Kräfte zu sprechen, ohne sie zu unterscheiden. Dann wirst Du schnell merken, warum das an dieser Stelle notwendig ist. Daraus lässt sich nichts über eine verbindliche Definition der Normalkraft ableiten.

as_string hat Folgendes geschrieben:
Dann ist es z. B. in "Methoden der Physik, Mechanik" von Urs Mürset, Thomas Dumm Seite 100. Da ist ein Beispiel eines Buches auf einem (waagerechten) Tisch und als Beschreibung der Normalkraft u. a. "Die Normalkraft der Unterlage hält Körper in Ruhe."


Das ist zwar richtig, aber kein Beleg für Deine Behauptung. Es schließt beispielsweise nicht aus, im selben Zusammenhang von einer Normalkraft zu sprechen, die vom Körper auf die Unterlage wirkt.

Das waren keine geeigneten Quellen. Wenn Du bei Deiner Meinung bleiben willst, dann musst Du etwas besseres finden.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5442
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 20. Apr 2014 10:41    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Kommt vielleicht ein wenig darauf an, was Du unter geeignet verstehst...
Wiki ist da nicht sehr ausführlich, aber immerhin:
http://de.wikipedia.org/wiki/Normalkraft


Damit ist nicht viel anzufangen. Zunächst steht da

"Jede auf eine Fläche einwirkende Kraft kann in die Komponenten Normalkraft und Gewichtskraft zerlegt werden."

Das ist Unsinn. In unserem Fall wirkt auf die Fläche beisielsweise auch die Reibungskraft und an der ist keine Gewichtskraft beteiligt.

Du glaubst vermutlich, dass Deine Auffassung durch den nächsten Satz bestätigt wird:

"Die senkrecht zur Fläche (also in Richtung des Normalenvektors) wirkende Normalkraft erzeugt Zugspannungen oder Druckspannungen."

Tatsächlich wird hier aber nicht definiert, dass die Normalkraft in Richtung des Normalenvektors wirkt, sondern das wird aus der Tatsache geschlussfolgert, dass sie senkrecht zur Oberfläche wirkt. Diese Schlussfolgerung ist unzulässig. Eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft wirkt ebenfalls senkrecht zur Oberfläche.

Naja, ich gebe zu, dass der Artikel erstens nicht besonders aussagekräftig ist und zweitens so wie so nicht besonders guter Qualität. Ich hatte da noch am ehesten das Bild gemeint... [edit: was aber bei nochmaligem Anschauen auch falsch ist. Die Gewichtskraft greift ja nicht an der Kontaktfläche an...]

Etwas deutlicher ist es vielleicht bei:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kraft#Superpositionsprinzip
Beim letzten Punkt "Zerlegung von Kräften".
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Allerdings natürlich keine "geeignete Quelle". Vielleicht auch noch eher http://de.wikipedia.org/wiki/Schiefe_Ebene: Dort wird zwischen "Normalkomponente der Schwerkraft" und "Normalkraft" unterschieden


Versuch' doch mal in einem Satz über beide Kräfte zu sprechen, ohne sie zu unterscheiden. Dann wirst Du schnell merken, warum das an dieser Stelle notwendig ist. Daraus lässt sich nichts über eine verbindliche Definition der Normalkraft ableiten.

Na, das ist schon ziemlich kreativ von Dir... Du meinst also, die hatten zwei "Dinger", die sie unterscheiden wollten, haben aber für eines davon keinen eindeutigen Begriff. Dann nehmen sie für das halt einen Begriff, der genau so gut für beide "Dinger" zutreffen kann, immerhin habe sie ja für das andere Ding schon einen eindeutigen.
Ich weiß ja nicht... Mit so einer Argumentation kann ich tatsächlich nicht mithalten. Augenzwinkern

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Dann ist es z. B. in "Methoden der Physik, Mechanik" von Urs Mürset, Thomas Dumm Seite 100. Da ist ein Beispiel eines Buches auf einem (waagerechten) Tisch und als Beschreibung der Normalkraft u. a. "Die Normalkraft der Unterlage hält Körper in Ruhe."


Das ist zwar richtig, aber kein Beleg für Deine Behauptung. Es schließt beispielsweise nicht aus, im selben Zusammenhang von einer Normalkraft zu sprechen, die vom Körper auf die Unterlage wirkt.

Ja, aber darauf wollte ich ja auch ursprünglich raus: Wir betrachten den Körper wie er durch Randbedingungen in seiner Bewegung eingeschränkt ist. Wenn ich die Bewegung des Klotzes auf der schiefen Ebene betrachte, dann muss ich die Kräfte betrachten, die auf den Klotz wirken. Und die Normalkraft, die auf den Klotz wirkt, ist die schräg nach oben.
Wenn ich die schiefe Ebene an sich betrachte (z. B. weil ich Statiker bin und will wissen, welche Belastungen die aushalten muss oder so), dann ist meinetwegen die Normalkraft schon die, die eben auf die Rampe wirkt.
Aber man muss unterscheiden, welchen Körper ich gerade betrachte, was bei dem ursprünglichen Beispiel eben der Klotz war (und ja auch normalerweise ist, wenn man eine schiefe Ebene mit Hangabtriebskraft und so betrachtet).

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Das waren keine geeigneten Quellen. Wenn Du bei Deiner Meinung bleiben willst, dann musst Du etwas besseres finden.

Ich lese hier immer von "müssen". Glaube mir, ich kann bei meiner Meinung bleiben, ohne irgendetwas zu müssen...
Ich denke schon, dass ich meine Sicht zumindest belegen konnte, wenn ich auch vielleicht meine Aussage nicht ganz explizit wiedergefunden habe. Mal schauen, ob ich noch irgendwann die Muse habe und mehr finden kann. Für mich persönlich reicht das aber schon (erstmal...)

Gruß
Marco
Ood



Anmeldungsdatum: 03.01.2014
Beiträge: 80

Beitrag Ood Verfasst am: 20. Apr 2014 11:02    Titel: Antworten mit Zitat

Wie Marco ausführlich dargelegt hat, ist die Normalkraft als Zwangskraft in der theoretischen Mechanik eindeutig definiert. Jetzt wäre es natürlich schön, wenn solche Fachbegriffe von allen überall auf die gleiche Weise verwendet werden würden. Das ist aber nun mal nicht so.

Ein prominentes Beispiel ist der Begriff "Metall": Astronomen meinen damit wesentlich mehr Elemente als Chemiker dies tun. Das kann man unschön finden, da es dadurch zu Verwechslungen kommen kann. Nicht angebracht wäre es, wenn die eine Gruppe der anderen vorwerfen würde, den Begriff falsch zu verwenden.

Während es einer Fachgruppe wie z.B. den Astronomen selbstverständlich freigestellt ist, einen Fachbegriff in ihrem Fachgebiet zu definieren, sieht dies für den Unterricht an Schulen völlig anders aus. Dort sollen die Schüler ja in die einzelnen Fachgebiete eingeführt werden. Dazu gehört auch, ihnen die dort verwendeten Fachbegriffe korrekt beizubringen. Es steht der Didaktik meiner Meinung nach nicht zu, eine eigene "Fachsprache" für die Schule einzuführen (siehe KPK-Diskussion).

Jetzt konkret zum Problem der Normalkraft: In der Schule wird der Begriff "Normalkraft" definitiv in beiden Bedeutungen verwendet:

(A): Normalkraft = Komponente der Gewichtskraft senkrecht zur Unterlage
(B): Normalkraft = Kraft, die die Unterlage senkr. zur Oberfläche auf das Objekt ausübt (= Zwangskraft)

Ich habe mal versucht, auf die Schnelle einen Überblick zu bekommen, ob das ein Alleingang des Physikunterrichts ist oder nicht. Dazu habe ich die Bücher, die ich gerade zur Hand habe, durchgesehen.

Schulbücher:

  • Metzler Physik, 4. Aufl. 2012: Normalkraft im Sinne von (A), die Zwangskraft wird "Wechselwirkungskraft der Unterlage" genannt

  • Cornelsen Universum Physik 2, 1. Aufl. 2013: Normalkraft im Sinne von (B)

  • Gross/Berhag Mechanik, 1. Aufl. 1980: Normalkraft im Sinne von (A), Zwangskraft heißt "Stützkraft"

  • Dorn/Bader Physik Mittelstufe, 1974: Normalkraft im Sinne von (A)

  • Dorn/Bader Physik 1/2, 2007: Normalkraft im Sinne von (A)


andere Lehrbücher:

  • Halliday/Resnick Extended Internat. Edition 2001: normal force im Sinne von (B)

  • Feynman Lectures Vol 1: nur ganz kurz erwähnt, aber im Sinne von (B)

  • Gerthsen Physik 17. Aufl., 1993: Normalkraft im Sinne von (A)

  • Fließbach Mechanik, 2. Aufl., 1996: Begriff "Normalkraft" wird nicht verwendet, statt dessen "Zwangskraft", natürlich korrekt im Sinne von (B)

  • Tipler Physik, 2. Aufl., 2007: Normalkraft im Sinne von (B)


Fazit meiner sicher nicht repräsentativen Zusammenstellung:
Variante (A) taucht nur bei deutschsprachigen Autoren auf und überwiegt bei weitem im Schulbereich. Im englischsprachigen Bereich wird nur Variante (B) verwendet. Im Hochschulbereich habe ich Variante (A) nur beim Gerthsen gefunden.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5442
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 20. Apr 2014 11:22    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Vielen Dank für die Mühe, Ood! Das ist sehr interessant und ich hätte es so nicht erwartet...

Dann kann man wohl wirklich sagen, dass der Begriff wohl verbreitet unterschiedlich verwendet wird und ich wohl hauptsächlich einfach aus Büchern vom Typ "B" gelernt hatte...

Gruß
Marco
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Apr 2014 12:42    Titel: Antworten mit Zitat

Ood hat Folgendes geschrieben:

(A): Normalkraft = Komponente der Gewichtskraft senkrecht zur Unterlage
(B): Normalkraft = Kraft, die die Unterlage senkr. zur Oberfläche auf das Objekt ausübt (= Zwangskraft)


Es gibt sogar noch

(C): Normalkraft = Kraft, die senkrecht zu irgend etwas wirkt (z.B. senkrecht zur Bewegungsrichtung)

siehe z.B.:

https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/data/FB13-PhysikOnline/lm_data/lm_324/daten/kap_2/node23.htm
Ood



Anmeldungsdatum: 03.01.2014
Beiträge: 80

Beitrag Ood Verfasst am: 20. Apr 2014 12:44    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Es gibt sogar noch

(C): Normalkraft = Kraft, die senkrecht zu irgend etwas wirkt (z.B. senkrecht zur


Jup. Das ist aber ein anderer Zusammenhang. Ich habe explizit danach gesucht, wie ein Objekt auf einer schiefen Ebene unter dem Einfluss einer Gewichtskraft behandelt wird.
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 20. Apr 2014 19:33    Titel: Antworten mit Zitat

Egal wie man die Kraft benennt. Die Skizze soll die Kraft- und Bewegungsverhältnisse veranschaulichen und da fehlt eindeutig eine Kraft. Deshalb ist die Skizze fehlerhaft.
Wie, bitte, soll denn da erklärt werden, weshalb der Körper sich nicht in Richtung der Normalen bewegt???

Leider liegen da die meisten deutschen Bücher falsch. (Und in denen es richtig dargestellt ist, sind Übersetzungen aus dem Englischen).
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Apr 2014 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Die Skizze soll die Kraft- und Bewegungsverhältnisse veranschaulichen


Könntest Du uns bitte verraten, woher Du das weißt?
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 20. Apr 2014 20:10    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
jumi hat Folgendes geschrieben:
Die Skizze soll die Kraft- und Bewegungsverhältnisse veranschaulichen


Könntest Du uns bitte verraten, woher Du das weißt?


Naja, ich wende manchmal gesunden Menschenverstand an.
Was sonst soll die Skizze denn veranschaulichen?
Du kannst es aber auch noch genauer in deutschen Lehrbüchern nachlesen, in denen solche Skizzen zur Erklärung von Bewegungsvorgängen auf der schiefen Ebene verwendet werden.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Apr 2014 20:21    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Naja, ich wende manchmal gesunden Menschenverstand an.


Damit sollte man in der Naturwissenschaft vorsichtig sein.

jumi hat Folgendes geschrieben:
Was sonst soll die Skizze denn veranschaulichen?


Wie wäre es beispielsweise mit den Kräften, die für das Aufstellen der Bewegungsgleichung notwendig sind?
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 21. Apr 2014 08:03    Titel: Antworten mit Zitat

@ DrStupid
Du scheinst es nicht zu verstehen (wollen).

Stell doch mal die Bewgungsgleichungen für die Richtung senkrecht zur Ebene auf!
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14391

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Apr 2014 08:59    Titel: Antworten mit Zitat

Die ganze Diskussion ist wieder mal ein Paradebeispiel dafür, dass im. Physikunterricht (und in vielen Büchern) viel Zeit auf die Einführung neuer Begriffe verwendet wird, ganz so, als ob die "Taufe" einer mathematischen Größe dieser schon Sinn und Bedeutung verleihen würde.

Fakt ist, es gibt eine Kraft, die der Körper auf seine Unterlage ausübt, und es gibt eine gleichgroße, entgegengesetzte Kraft, die die Unterlage auf den Körper ausübt. Ersteres ist offensichtlich klar, letzteres muss so sein, denn sonst würde sich dich der Körper ja in Richtung der Kraft bewegen.

Ich hoffe, dass diese Aspekte unabhängig von (A) und (B) entsprechend erklärt werden.

Spätestens im Hochschulbereich ist das ein gutes Argument gegen die Einführung von Kräften als primären Größen und für den Lagrangeformalismus mit Zwangsbedingungen. Da ist das ganze nämlich erheblich transparenter.

_________________
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: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Apr 2014 13:42    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Stell doch mal die Bewgungsgleichungen für die Richtung senkrecht zur Ebene auf!


an = 0

Dazu braucht man keine Kräfte.
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 21. Apr 2014 19:00    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
jumi hat Folgendes geschrieben:


an = 0

Dazu braucht man keine Kräfte.


Es sind aber Kräfte vorhanden auch wenn man sie nicht braucht: nämlich die Kraftkomponente m*g*cos(alpha).
Wenn, wie nach deutschen Lehrbüchern keine andere Kraft wirkt, so kann doch an nicht null sein!
Wie kommst du denn auf die Aussage an = 0 ?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3611

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Apr 2014 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
Es sind aber Kräfte vorhanden auch wenn man sie nicht braucht


Das ist genauso richtig wie irrelevant. Hier geht es nicht darum, ob Kräfte wirken, sondern ob sie in die Skizze gehören.

jumi hat Folgendes geschrieben:
Wenn, wie nach deutschen Lehrbüchern keine andere Kraft wirkt, so kann doch an nicht null sein!


Ich bezweifle, dass es ein Lehrbuch gibt, in dem derartiges behauptet wird.

jumi hat Folgendes geschrieben:
Wie kommst du denn auf die Aussage an = 0 ?


Der Körper bewegt sich parallel zur geneigten Ebene.
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