Erhaltungssätze physikalischer Grössen

AndyBerlin · Gast

Für welche hier aufgelisteten physikalischen Größen
gibt es einen Erhaltungssatz?

1) Temperatur
2) Geschwindigkeit
3) Wärmemenge
4) Impuls
5) Drehmoment
6) Kraft
7) Trägheitsmoment
8) Drehimpuls
9) Magnetismus

Ich habe auf Wiki und hier mal geschaut, und würde jetzt antworten, dass es Erhaltungssätze nur für Impuls und Drehimpuls gibt..hat jemand ne genauere Lösung?

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

http://de.wikipedia.org/wiki/Erhaltungssatz

auch so suchen liefert dir einige ergebnisse

im unterricht gefehlt?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5787 Wohnort: Heidelberg

Ja, Ari... die Überlegungen hatte ich auch... aber:
Um das mal etwas theoretisch und (viel zu) kompliziert zu machen:
Erhaltungssätze folgen immer aus Symmetrieen (Noether-Theorem)
Das ist was seh, sehr, SEHR fundamentales in der Physik. Was bedeutet das aber: z. B. Rotationssymmetrie: Wenn ich einen Versuch beobachte, kann ich das Koordinatensystem ja legen wie ich will. Ich kann die x-Achse in eine beliebige Richtung drehen, dann die y-Achse in einer anderen bel. Richtung, die allerdings einen rechten Winkel mit der x-Achse haben muß und dann liegt die z-Achse auch schon fest. Das Koordinatenkreuz kann ich aber beliebig im Raum drehen. Egal wie ich es festlege, der Versuch muß in allen diesen Koord. gleich ablaufe-->Rotationssymmetrie. Und daraus folgt dann die Drehimpulserhaltung.
Anderes Bsp. Ich lege die 0 von meiner x-Achse beliebig fest. Ich kann sie 10cm weiter links oder rechts hinlegen, für den Versuch ist das völlig egal--->Translationssymmetrie. Daraus folgt die Impulserhaltung.
Dann gibt es noch "Zeitumkehr-Symmetrie", die besagt, dass alle physikalischen Prozesse in der Zeit umkehrbar sind. Daraus folgt die Energieerhaltung. Dann gibt es noch Ladungssymmetrie-->Ladungserhaltung und so weiter und so fort.
Das nur mal so als Ausblick! Wenn man die Symmetrien in der Welt kennt, kann man (anscheinend, sicher weiß man das auch nicht) alles darauf zurück führen. Sogar welche Elementarteilchen es gibt etc. pp... (ui... jetzt rede ich von Dingen, bei denen ich mich selber nicht so recht auskenne...)

Zu Deiner Aufgabe: Temperatur und Wärmemenge ist nicht erhalten. Wenn ich ein abgeschlossenes System betrachte, in dem ein Feuerzeug ist und ich entzünde das Feuerzeug, dann wird es da drin sicher wärmer. Zwar bleibt die Gesamtenergie erhalten, aber da Wärme nur eine Form der Energie ist und andere Formen in diese umgewandelt werden können (und auch in begrenztem Maße zurück, aber das ist ein anderes Thema), ist die Wärme und damit auch die Temperatur nicht erhalten.
Geschwindigkeit ist so eine Sache. Vorneweg: Das ist keine Erhaltungsgröße. Allerdings ist der Impuls und auch die Energie erhalten, wodurch im Normalfall, wenn die Masse gleich bleibt (was ja klassisch auch gegeben ist) auch die Geschwindigkeit gleich bleiben sollte.
Aber wie gesagt: Das mit der Masse ist so ein Problem! Ach übrigens zu Ari: Die Energieerhaltung würde nicht reichen, weil die Geschwindigkeit ein Vektor ist. Die Richtung des Vektors könnte sich nach der Energieerhaltung ja wunderbar ändern, weil da ja nur das Quadrat vor kommt. Aber der Impuls ist ja auch vektoriell erhalten, weshalb das dann mit der Geschwindigkeit also nichtmehr so leicht zu erklären ist, weshalb das keine Erhaltungsgröße sein soll...
Drehmoment ist natürlich nicht erhalten. Das ist ja eher mit einer Kraft vergleichbar, die auch nicht erhalten bleibt.
Magnetismus ist keine Größe, weshalb das schonmal nicht erhalten sein kann! Wenn man allerdings das Magnetische Feld nimmt ist das auch nicht erhalten. Man kann eins ja einfach erzeugen, indem man eine Ladung beschleunigt, ohne dass man vorher eins haben mußte.

Gruß
Marco

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

AndyBerlin · Gast

Thx erstmal für die ausführliche Erklärung,
also die einzigen Grössen aus der Liste oben,
die ich auf jeden Fall nehmen würde sind

Impuls
Drehimpuls

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5787 Wohnort: Heidelberg

Genau, das würde ich auch sagen, obwohl man bei Lehrern nie so genau weiß... In diesem Zusammenhang würde ich mich mit einem "ehemaligen Lehramtsstudent" lieber nicht auf eine Diskussion einlassen! LOL Hammer

An alle Lehrer und solche die es werden wollen: Hey, ist nur Spaß! Prost

Gruß
Marco