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Quantumdot
Gast
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 Quantumdot Verfasst am: 18. Jul 2023 17:57 Titel: Begriff Ortsvektor in der Physik |
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Ist eigentlich der Begriff des Ortsvektors, wie man ihn in der Physik häufig in der Lehre einführt, sinnvoll und nicht sogar schädlich?
Also in der Schulphysik, Experimentalphysik und leider häufig auch in der theoretischen Physik ist dieser Begriff allgegenwärtig.
Dabei ist ein Ort in der Physik kein Vektor. Ein Ort ist ein Punkt einer Mannigfaltigkeit.
Das sind zwei völlig unterschiedliche Dinge.
Was meint ihr? Übertreibe ich hier? Ist das Erbsenzählerei oder vermittelt es doch ein falsches Bild?
Ich störe mich sehr an dem Begriff.
Wie könnte man es anders machen? Natürlich ist Mannigfaltigkeit kein Begriff, den man jetzt in der Schule oder den ersten Semestern einführen kann.
Man könnte es noch weiter ausführen und sich fragen, ob Beschleunigung als Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit sinnvoll ist. Meiner Meinung nach sind Trägheitskräfte einfach nur ein Artefakt, dieser nicht optimalen Definition. Ich würde ja Beschleunigung über einen linearen Zusammenhang definieren. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 18. Jul 2023 20:43 Titel: Re: Begriff Ortsvektor in der Physik |
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| Quantumdot hat Folgendes geschrieben: | Ist eigentlich der Begriff des Ortsvektors, wie man ihn in der Physik häufig in der Lehre einführt, sinnvoll und nicht sogar schädlich?
Also in der Schulphysik, Experimentalphysik und leider häufig auch in der theoretischen Physik ist dieser Begriff allgegenwärtig.
Dabei ist ein Ort in der Physik kein Vektor. Ein Ort ist ein Punkt einer Mannigfaltigkeit.
Das sind zwei völlig unterschiedliche Dinge.
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Deswegen heissen sie ja auch unterschiedlich:
1. Ort/Position/Punkt (ist unabhämgig von dem verwendeten Koordinatensystem bzw der Karte der Mannigfaltigkeit)
2. Ortsvektor (ist offensichtlich abhängig von der gewählten Karte)
| Zitat: |
Was meint ihr? Übertreibe ich hier? Ist das Erbsenzählerei oder vermittelt es doch ein falsches Bild?
Ich störe mich sehr an dem Begriff.
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Stört dich das "Ort" in Ortsvektor? Irgendwie muss man das Objekt ja nennen und das "vektor" macht doch recht deutlich was es ist. Physiker und Mathematiker nennen Objekte nach dem was sie sind, hier: Ein Vektor der zu einem Ort zeigt.
| Zitat: |
Wie könnte man es anders machen? Natürlich ist Mannigfaltigkeit kein Begriff, den man jetzt in der Schule oder den ersten Semestern einführen kann.
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Wäre dir "Ortszeigevektor" lieber?
| Zitat: |
Man könnte es noch weiter ausführen und sich fragen, ob Beschleunigung als Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit sinnvoll ist. Meiner Meinung nach sind Trägheitskräfte einfach nur ein Artefakt, dieser nicht optimalen Definition. Ich würde ja Beschleunigung über einen linearen Zusammenhang definieren. |
Sicher lassen sich Geschwindigkeit und Beschleunigung abtstrakt auf Mannigfaltigkeiten definieren. Dass das für Anfänger einfacher ist, als in einer konkreten Karte und somit mit Ortsvektoren zu arbeiten, wage ich zu bezweifeln.
Wieso hier plötzlich Trägheitskräfte auftauchen ist mir schleierhaft. Dafür müsste ich ja erstmal eine spezielle Karte wählen, die kein Inertialsystem repräsentiert.
PS: Ich finde Deine Anregungen aber in der Tat sehr interessant. Wahrscheinlich sollte man im Anfängerunterricht (egal ob Schule oder Uni), den Lernenden noch bewußter machen, dass die Wahl eines Koordinatensystem/einer Karte etwas komplett unphysikalisches ist, was mit dem Verhalten der pyhsaiklischen Welt (den Punkten auf der Mannigfaltigkeit) nichts zu tun hat, sondern nur einer möglichst einfachen Beschreibung dient. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18082
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| TomS Verfasst am: 18. Jul 2023 21:08 Titel: Re: Begriff Ortsvektor in der Physik |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
PS: Ich finde Deine Anregungen aber in der Tat sehr interessant. Wahrscheinlich sollte man im Anfängerunterricht (egal ob Schule oder Uni), den Lernenden noch bewußter machen, dass die Wahl eines Koordinatensystem/einer Karte etwas komplett unphysikalisches ist, was mit dem Verhalten der physikalischen Welt (den Punkten auf der Mannigfaltigkeit) nichts zu tun hat, sondern nur einer möglichst einfachen Beschreibung dient. |
Absolute Zustimmung.
Ähnlich sehe ich das auch für Darstellung von Zuständen in der Quantenmechanik.
Meine Beobachtung hier ist aber leider eine andere: Schüler und Studenten werden zuerst mit Rechenregeln für Vektoralgebra und später Analysis konfrontiert, um in der Physik zu lernen, dass das dann die Punkte, Bahnkurven usw. sind. Ist ist ihnen geradezu unmöglich, da loszulassen.
Btw.: Ich musste mir diese Idee auch selbst erarbeiten, das war nicht Thema der Vorlesungen.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 19. Jul 2023 07:32 Titel: Re: Begriff Ortsvektor in der Physik |
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| Quantumdot hat Folgendes geschrieben: |
Man könnte es noch weiter ausführen und sich fragen, ob Beschleunigung als Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit sinnvoll ist. Meiner Meinung nach sind Trägheitskräfte einfach nur ein Artefakt, dieser nicht optimalen Definition. Ich würde ja Beschleunigung über einen linearen Zusammenhang definieren. |
wie würde diese Definition dann aussehen? |
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