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Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht?
 
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Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 30. März 2007 17:48    Titel: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

Eine häufig gelesene Definition von Inertialsystemen lautet:
Inertialsysteme sind Bezugssysteme, in denen das Trägheitsgesetz gültig ist.

Das Trägheitsgesetz lautet: Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der geradlinig gleichförmigen Bewegung, solange keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken.

Gibt es denn irgendwo Bezugssysteme, in den das Trägheitsgesetz nicht gültig ist, in denen sich Körper also geradlinig gleichförmig bewegen, obwohl Kräfte auf sie einwirken?

Wenn das Trägheitsgesetz überall gültig sein sollte, dann kann es per Definition keine Nicht-Inertialsysteme geben.

Widerspruchsfreie Definitionen müßten doch eigentlich auch in der Mechanik möglich sein!

MfG
Horst H.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 30. März 2007 17:57    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Gibt es denn irgendwo Bezugssysteme, in den das Trägheitsgesetz nicht gültig ist?

Ja: beschleunigte Bezugssysteme.

Also ein anfahrender Aufzug,
ein Zug, der beschleunigt,
ein Auto, das eine Kurve fährt,
eine Raumkapsel auf einer Umlaufbahn um die Erde,
...

In beschleunigten Bezugssystemen braucht man zusätzlich sogenannte Scheinkräfte (zum Beispiel Zentrifugalkraft, Corioliskraft, Trägheitskraft), um Bewegungen richtig berechnen zu können.
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 30. März 2007 18:14    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Gibt es denn irgendwo Bezugssysteme, in den das Trägheitsgesetz nicht gültig ist?

Ja: beschleunigte Bezugssysteme.

Also ein anfahrender Aufzug,
ein Zug, der beschleunigt,
ein Auto, das eine Kurve fährt,
eine Raumkapsel auf einer Umlaufbahn um die Erde,
...



Nein!
Auch in beschleunigten Bezugssystemen gilt das Trägheitsgesetz und bleibt ein kräftefreier (!) Körper in Ruhe oder geradlinig gleichförmiger Bewegung.
Bei Kurvenfahrt rutscht mir die Sonnenbrille auf dem Armaturenbrett regelmäßig hin- und her, weil das Trägheitgesetz gilt und nicht etwa weil es nicht gilt.
Raumkapseln fliegen geradeaus, sobald die Gravitationskraft nicht mehr wirkt, usw.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 30. März 2007 19:26    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

Wie lautet denn deine Beschreibung der Situation im beschleunigten System "Auto in Linkskurve" ?

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Das Trägheitsgesetz lautet: Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der geradlinig gleichförmigen Bewegung, solange keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken.

Auf die Brille wirkt keine resultierende Kraft, und doch wird sie im Auto nach rechts beschleunigt und rutscht auf dem Armaturenbrett nach rechts.
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 30. März 2007 20:45    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Wie lautet denn deine Beschreibung der Situation im beschleunigten System "Auto in Linkskurve" ?

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Das Trägheitsgesetz lautet: Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der geradlinig gleichförmigen Bewegung, solange keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken.


Nicht die Brille rutscht nach rechts, sondern das Auto rutscht (unter der Brille) nach links.
Die Brille fährt geradeaus, weil keine Kräfte auf sie einwirken.
Wirken auf die Brille Reibungskräfte, dann wird sie wie das Auto nach links beschleunigt
Das Auto fährt nach links, wenn an den Rädern seitliche Kräfte wirken - wenn diese seitlichen Kräfte nicht wirken können (Glatteis), dann fährt auch das Auto gerade aus.

Man könnte das Trägheitsgesetz auch so formulieren: "Jeder Körper beharrt NICHT MEHR im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung, SOBALD äußere Kräfte auf ihn einwirken."

Aber diese Aussage trifft erst das "Dynamische Grundgesetz" F = m*a.

Aber niemand kann ernsthaft behaupten, das Trägheitgesetz und das Dynamische Grungdgesetz würden sich widersprechen.

Das Trägheitsgesetz gilt immer und überall - ob jetzt Bewegungen geradlinig gleichförmig oder beschleunigt sind, ob Kräfte auftreten oder nicht, das steht auf einem ganz anderen Blatt.

MfG
Horst H.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 30. März 2007 21:08    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Nicht die Brille rutscht nach rechts, sondern das Auto rutscht (unter der Brille) nach links.
Die Brille fährt geradeaus, weil keine Kräfte auf sie einwirken.
Wirken auf die Brille Reibungskräfte, dann wird sie wie das Auto nach links beschleunigt
Das Auto fährt nach links, wenn an den Rädern seitliche Kräfte wirken - wenn diese seitlichen Kräfte nicht wirken können (Glatteis), dann fährt auch das Auto gerade aus.

Ja klar, das ist die Beschreibung in einem Inertialsystem, das nicht mit dem Auto mitbeschleunigt wird.

Kannst du jetzt dieselbe Sache im beschleunigten Bezugssystem des Autos formulieren? Tipp: In diesem Bezugssystem wird das Auto als ruhend betrachtet!
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 30. März 2007 23:54    Titel: Re: Wo gilt das Trägheitsgesetz nicht? Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Die Brille fährt geradeaus, weil keine Kräfte auf sie einwirken.

Das Auto fährt nach links, wenn an den Rädern seitliche Kräfte wirken - wenn diese seitlichen Kräfte nicht wirken können (Glatteis), dann fährt auch das Auto gerade aus.


Ja klar, das ist die Beschreibung in einem Inertialsystem, das nicht mit dem Auto mitbeschleunigt wird.

Kannst du jetzt dieselbe Sache im beschleunigten Bezugssystem des Autos formulieren? Tipp: In diesem Bezugssystem wird das Auto als ruhend betrachtet!


Klar kann man das.

Nach dem Dynamischen Grundgesetz wird das Auto der Masse m durch die Reibungskraft F mit a beschleunigt.
Wenn man entsprechend dem Einsteinschen Relativitätsprinzip das Bezugsystem wechselt, so daß das Auto ruhend durch die Kurve fährt, aber stattdessen das gesamte Universum in der Kurve beschleunigt wird, so kann man die Masse M des beschleunigten Universums leicht ausrechnen, da ja Reibungskraft und Beschleunigung für diesen Fall bekannt sind.
Und die Rechnung zeigt, daß die Masse des Universum und die Masse des Autos exakt gleich sein müssen.

Aber vielleicht hat sich hier bei der Rechnung doch ein kleiner Denkfehler eingeschlichen?

MfG
Horst H.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 31. März 2007 00:37    Titel: Antworten mit Zitat

Das meinst du nicht ernst. Bitte flüchte dich nicht in Ironie, nur weil du dich vielleicht noch nicht mit beschleunigten Bezugssystemen und mit Trägheitskräften angefreundet hast oder dir vielleicht die Beschreibung von Vorgängen in beschleunigten Bezugssystemen noch nicht vertraut ist.

Um nachzuvollziehen, was Physiker meinen, wenn sie von beschleunigten Bezugssystemen und von Trägheitskräften sprechen, biete ich dir folgenden Link als Hilfe an:

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/scheinkraft/inertialsystem.htm
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 31. März 2007 01:21    Titel: Beschleunigte Bezugssysteme und Trägheitskräfte Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Das meinst du nicht ernst. Bitte flüchte dich nicht in Ironie, nur weil du dich vielleicht noch nicht mit beschleunigten Bezugssystemen und mit Trägheitskräften angefreundet hast oder dir vielleicht die Beschreibung von Vorgängen in beschleunigten Bezugssystemen noch nicht vertraut ist.

Um nachzuvollziehen, was Physiker meinen, wenn sie von beschleunigten Bezugssystemen und von Trägheitskräften sprechen, biete ich dir folgenden Link als Hilfe an:

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/scheinkraft/inertialsystem.htm


Um nachzuvollziehen, was Ingenieure meinen, wenn sie von beschleunigten Bezugssystemen und von Trägheitskräften sprechen, biete ich dir folgenden (früher mal selbstgemachten) Text als Hilfe an:


Nach dem Reaktionssatz erzeugt jede Kraft am anderen Körper eine Gegenkraft. Das gilt für alle ruhenden oder gleichförmig geradlinig
bewegten Körper. Sie erzeugen die Gegenkraft gewissermaßen nicht
,,von selbst"; sie sind nur indirekt daran beteiligt.
Das ist anders beim ,,freibeweglichen" Körper, bei dem ja kein
anderer Körper abstützend wirken kann. Aber auch hier entwickelt sich
eine Gegenkraft. Während der ruhende -- oder auch der gleichförmig
bewegte -- Körper die Gegenkraft nur überträgt, ohne an deren
Auftreten direkt be­teiligt zu sein, entwickelt der beschleunigt
bewegte Körper die Gegenkraft von selbst, offenbar aus sich heraus.
Der Körper entwickelt die Gegenkraft aus dem Bestreben heraus, seinen
,,natürlichen" Zustand beizubehalten, also entweder zu ruhen oder
sich gleichförmig geradlinig zu bewegen.
Die ,,Trägheit" ist demnach erst der Grund für das Zustandekommen
der beschleunigenden Kraft. Wäre der Körper nicht von sich aus
,,träge", so wäre zum Beschleunigen keine Kraft nötig.
Diese sich aus dem Körper selbst entwickelnde Gegenkraft heißt
Trägheitskraft T (oder Trägheitswiderstand oder d'Alembert-Kraft).
Nach dem Wechselwirkungsgesetz muß T genau so groß sein wie die
beschleunigende Kraft selbst, jedoch von entgegengesetztem
Richtungssinn.

Von der beschleunigenden Kraft F ist seit Newton bekannt, daß sie der
Beschleunigung a und der Körpermasse m proportional ist, nämlich F =
ma (Dynamisches Grundgesetz). Demnach ist die Trägheitskraft T
ebenfalls gleich Masse mal Beschleunigung und es ist üblich, den
entgegengesetzten Richtungssinn durch ein Minuszeichen zu kennzeichnen:

T = - ma

Wichtig ist folgende Erkenntnis:

Die Trägheitskraft ist weder eine innere noch eine äußere Kraft.
Denn während die äußeren Kräfte von anderen Körpern auf den
betrachteten übertragen werden, und während die inneren letztlich
ebenfalls durch äußere Kräfte hervorgerufen werden, entwickelt der
Körper selbst die Trägheits­kraft T von sich aus, natürlich auch
nur dann, wenn ein anderer Körper eine Kraft einwirken läßt. Wegen
dieses grundsätzlichen Unterschiedes zwischen den Trägheitskräften
und den inneren und äußeren Kräften werden die Trägheitskräfte
meistens als ,,gedachte Kräfte" oder ,,Hilfskräfte" bezeichnet.

Ihre Bedeutung liegt in der von d Alembert entwickelten Methode,
Aufgaben der Dyna­mik auf solche der Statik zurückzuführen. Das wird
erst möglich durch die Einführung der Trägheitskräfte, die den am
freigemachten Körper angreifenden äußeren Kräften hinzugefügt
werden. Mit Hilfe dieser Trägheitskraft T ist es nun möglich, die
statischen Gleichgewichtsbetrachtungen auch auf solche Körper zu
beziehen, die beschleunigte oder verzögerte Bewegungen ausführen,
also auf Körper, für die die Kräftesumme nicht gleich Null ist. Auf
den gleichen Körper bezogen heben sich die angreifende
Beschleunigungskraft F, und die dadurch hervorgerufene Trägheitskraft
T auf: Sie stehen also im Gleichgewicht wie zwei äußere Kräfte, die
gleich groß und gegensinnig sind. Damit gilt:

Fr - T = 0; und mit T = ma

Fr - ma = 0
Beachte: Die Trägheitskraft T ist stets der Beschleunigung a
entgegengerichtet.

Ein bekanntes Beispiel für die Benutzung des Begriffes der
Trägheitskraft ist die Zentrifugal­kraft Fz.Bewegt sich ein Körper
der Masse m auf einem Kreis mit dem Radius r, so ist dazu eine nach dem
Mittelpunkt des Kreises gerichtete Kraft nötig (Hammerwerfer). Diese
Kraft heißt Zentripetalkraft Fc. Sie hält den Körper auf der
Kreisbahn. Wäre sie nicht da, würde der Körper in tangentialer
Richtung davonfliegen. Sie wird berechnet aus:

Fc = m v^2 / r

m Körpermasse, v Umfangsgeschwindigkeit, r Kreisbahnradius

Von der Schwerkraft abgesehen ist die Zentripetalkraft die einzige am
Körper angreifende ,,äußere Kraft". Ihr muß nach dem
Wechselwirkungsgesetz eine gleich große Kraft entgegenwirken. Das kann
hier nur eine Trägheitskraft sein. Man nennt sie Zentrifugalkraft Fz
und schreibt:

Fz = - m v^2 / r

Fz ist demnach vom gleichen Betrage wie Fc besitzt jedoch
entgegengesetzten Richtungssinn.

Es ist zu beachten, daß Trägheitskräfte nur dann eingesetzt werden
dürfen, wenn eine Dynamikaufgabe nach den statischen
Gleichgewichtsbedingungen (also ,,statisch") behandelt werden soll.
Wird eine solche Aufgabe nicht ,,statisch" gelöst, also etwa mit
Hilfe des Dynamischen Grundge­setzes oder eines daraus entwickelten
Satzes, dann sind die Trägheitskräfte - eben weil sie keine
,,äußeren" Kräfte sind - als nicht vorhanden anzusehen.

Mfg
Horst H.
sqrt(2)



Anmeldungsdatum: 16.03.2007
Beiträge: 35

Beitrag sqrt(2) Verfasst am: 31. März 2007 04:11    Titel: Antworten mit Zitat

[Ein Vorschlag zur Güte an Beitragsinhalt...]

http://imgs.xkcd.com/comics/centrifugal_force.png

Engineers apparently have overzealous teachers of science...


Zuletzt bearbeitet von sqrt(2) am 31. März 2007 22:08, insgesamt einmal bearbeitet
-Christian-



Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199

Beitrag -Christian- Verfasst am: 31. März 2007 16:19    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Horst!

Der Punkt ist eigentlich folgender:

Es gibt in einem beschleunigten Bezugssystem keine Körper, die in gleichförmig geradliniger Bewegung oder in Ruhe verharren, weil in einem solchen System stets eine (Schein)Kraft auf ALLE Körper in diesem System wirkt.

Folglich gilt das Trägkeitsgesetz nicht, das eben nur Aussagen über Körper mit v = 0 bzw. v = konst. trifft.

Und deine Aussage ...

Horst H. hat Folgendes geschrieben:
Man könnte das Trägheitsgesetz auch so formulieren: "Jeder Körper beharrt NICHT MEHR im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung, SOBALD äußere Kräfte auf ihn einwirken."

Aber diese Aussage trifft erst das "Dynamische Grundgesetz" F = m*a.


... ist wahrscheinlich genau die Argumentationskette, die Newton gegangen ist, um eben auf sein Newtonsches Grundgesetz zu stoßen.

Deine Umformulierung des Trägkeitsgesetzes ist also als Umkehrschluss zu werten, der nämlich das Dynamische Grundgesetz (grob) umschreibt, und nicht als Umformulierung des Trägheitsprinzips.

Ist es so verständlich, warum das Trägheitsprinzip eben nicht überall gilt?

Gruß
Christian
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 31. März 2007 19:56    Titel: Re: Beschleunigte Bezugssysteme und Trägheitskräfte Antworten mit Zitat

@Horst: Ich habe den Eindruck, Trägheitskräfte sind dir also schon ein Begriff, und ich vermute, deinen Worten entnehmen zu können, dass du auch schon eine Vorstellung davon hast, wann man sie anwendet.

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Es ist zu beachten, daß Trägheitskräfte nur dann eingesetzt werden
dürfen, wenn eine Dynamikaufgabe nach den statischen
Gleichgewichtsbedingungen (also ,,statisch") behandelt werden soll.

Kannst das auf unser konkretes Beispiel anwenden, indem du mit Hilfe von Trägheitskräften die "Dynamikaufgabe" Auto fährt eine Linkskurve "nach den statischen Gleichgewichtsbedingungen behandelst" ? Zum Beispiel insbesondere sagen, wie in dieser Betrachtungsweise das Auto "statisch" ("in Ruhe"), also im Kräftegleichgewicht sein kann? Welche Kräfte halten sich hier das Gleichgewicht?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 31. März 2007 20:17    Titel: Antworten mit Zitat

-Christian- hat Folgendes geschrieben:

Es gibt in einem beschleunigten Bezugssystem keine Körper, die in gleichförmig geradliniger Bewegung oder in Ruhe verharren, weil in einem solchen System stets eine (Schein)Kraft auf ALLE Körper in diesem System wirkt.

Ich glaube, du meinst da speziell die frei beweglichen Körper, auf die außer der Scheinkraft keine resultierende Kraft wirkt. Den natürlich bleibt ein Körper in einem beschleunigten Auto relativ zum Auto in Ruhe, wenn er gut befestigt ist.

Zitat:

Folglich gilt das Trägkeitsgesetz nicht, das eben nur Aussagen über Körper mit v = 0 bzw. v = konst. trifft.


Magst du deine Erklärung etwas präziser lieber so formulieren:

Es gibt in einem beschleunigten Bezugssystem keine frei beweglichen Körper, die in gleichförmig geradliniger Bewegung oder in Ruhe verharren, weil in einem solchen System stets eine (Schein)Kraft auf ALLE Körper in diesem System wirkt.

Folglich gilt entweder das Trägheitsgesetz in beschleunigten Systemen nicht, oder man muss die Trägheitskräfte einführen und als Kräfte, die im beschleunigten Bezugssystem auftreten, betrachten, damit man das Trägheitsgesetz auch in diesen beschleunigten Bezugssystemen weiter korrekt anwenden kann.
-Christian-



Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199

Beitrag -Christian- Verfasst am: 31. März 2007 20:31    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:

Ich glaube, du meinst da speziell die frei beweglichen Körper, auf die außer der Scheinkraft keine resultierende Kraft wirkt. Den natürlich bleibt ein Körper in einem beschleunigten Auto relativ zum Auto in Ruhe, wenn er gut befestigt ist.


Ich bin davon ausgegangen, dass einem dies schon der gesunde Menschenverstand sagen würde und habe es in meine Formulierung deswegen nicht hineingenommen.

Sonst würde das beschleunigte System Auto schließlich nicht existieren, weil es sich in seine Bestandteile aufgelöst hätte, bevor man es als ein solches System bezeichnen könnte ... Augenzwinkern

Der gute Netwon sagte ja auch nicht, dass "alle frei beweglichen Körper im Zustand der gleichförmig geradlinigen Bewegung oder in Ruhe verharren, solange keine Kraft auf sie wirkt."

dermarkus hat Folgendes geschrieben:

Folglich gilt entweder das Trägheitsgesetz in beschleunigten Systemen nicht, oder man muss die Trägheitskräfte einführen und als Kräfte, die im beschleunigten Bezugssystem auftreten, betrachten, damit man das Trägheitsgesetz auch in diesen beschleunigten Bezugssystemen weiter korrekt anwenden kann.


Hierzu eine Frage:
Kann man wirklich sagen, dass das Trägheitsgesetz dann wieder gilt, wenn man diese Scheinkräfte einführt? Ich meine: Der Fakt, dass sich kein Körper in diesem System geradlinig gleichförmig bzw. in Ruhe befindet gilt doch auch nach Einführung des Kräfte nicht!? grübelnd

Gruß
Christian
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 31. März 2007 21:10    Titel: Antworten mit Zitat

-Christian- hat Folgendes geschrieben:

Kann man wirklich sagen, dass das Trägheitsgesetz dann wieder gilt, wenn man diese Scheinkräfte einführt?

Ja smile : Ein Körper, auf den im beschleunigten Bezugssystem die resultierende Kraft Null ist, wenn man die Trägheitskräfte mit berücksichtigt, bewegt sich in dem beschleungten Bezugssystem natürlich geradlinig gleichförmig. Zum Beispiel der Fahrer in einem Auto in einer Linkskurve: Die Zentrifugalkraft zieht ihn nach rechts, am Lenkrad und vor allem an seinem Sitz kann er sich allerdings so festhalten oder abstützen, dass ihn dass Auto mit einer gleich starken Kraft nach links drückt.

Also ist die resultierende Kraft auf den Fahrer gleich Null, und er bleibt relativ zum Auto in Ruhe.

(Nur wenn er es nicht schafft, sich gut genug festzuhalten, purzelt er nach rechts auf den Beifahrersitz Augenzwinkern )
-Christian-



Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199

Beitrag -Christian- Verfasst am: 31. März 2007 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

Hm ... aber genau dann würde ja der Fall eintreten, den du oben extra ausklammern wolltest. Man könnte den Fahrer ja dann nicht mehr als frei beweglichen Körper betrachten, weil er mit dem Auto (mehr oder weniger) fest verbunden wäre.

Gruß
Christian
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 31. März 2007 21:26    Titel: Physik und Hermeneutik Antworten mit Zitat

Das Trägheitgesetz besagt in Kurzform

a = 0, WENN F = 0.

Es besagt nicht, daß F = 0, es besagt auch nicht, daß a = 0.

Die Regel 'Hunde, die bellen - beißen nicht' besagt nicht:
- daß Hunde da sind
- daß keine Hunde da sind
- daß Hunde bellen
- daß Hunde nicht bellen
- daß Hunde beißen
- daß Hunde nicht beißen
- daß Katzen bellen
- daß Katzen nicht bellen
- daß Katzen beißen
- daß Katzen nicht beißen
- usw. usw.

Es besagt nur, daß Hunde die bellen, nicht beißen ...... weil sie nicht gleichzeitig bellen und beißen können.

MfG
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 31. März 2007 23:30    Titel: Antworten mit Zitat

-Christian- hat Folgendes geschrieben:
Hm ... aber genau dann würde ja der Fall eintreten, den du oben extra ausklammern wolltest.

Da hast du mich oben falsch verstanden: Da habe ich nur gesagt, dass deine Aussage von oben nur dann gilt, wenn sie sich nicht auf so einen Fall bezieht. Denn natürlich kann es in einem beschleunigten Bezugssystem vorkommen, dass dieser Fall eintritt.
-Christian-



Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199

Beitrag -Christian- Verfasst am: 01. Apr 2007 10:41    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Morgen!

@dermarkus:
Achso ... dann habe ich dich wirklich falsch verstanden. Du meinst also, dass das Trägheitsgesetz deswegen nicht in beschleunigten Bezugssystemen gilt, weil es dort Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren.

Erst mit der Einführung der Trägheitskräfte gilt das Gesetz wieder, weil dann die Beschleunigung der Körper auch für den Beobachter im beschleunigten System erklärbar ist. Diese Kräfte sind aber eigentlich nicht wirklich existent, sondern nur Auswirkungen der Trägheit der Körper im beschleunigten System ... deswegen nennt man sie Scheinkräfte.

Damit müsste man also sagen:
Ohne Modifizierung der Systeme ist das Trägheitsgesetz nur in Inertialsystemen gültig. Damit aber auch ein Beobachter in beschleunigten Systemen die Bewegung der Körper mittels Trägheitsgesetz erklären kann, führt er die Scheinkräfte ein, die aber nur ein Griff in die Trickkiste darstellen.

@Horst: So besser? smile

Zitat:
Wenn man entsprechend dem Einsteinschen Relativitätsprinzip das Bezugsystem wechselt, so daß das Auto ruhend durch die Kurve fährt, aber stattdessen das gesamte Universum in der Kurve beschleunigt wird, so kann man die Masse M des beschleunigten Universums leicht ausrechnen, da ja Reibungskraft und Beschleunigung für diesen Fall bekannt sind.
Und die Rechnung zeigt, daß die Masse des Universum und die Masse des Autos exakt gleich sein müssen.

Aber vielleicht hat sich hier bei der Rechnung doch ein kleiner Denkfehler eingeschlichen?


Dein Denkfehler liegt hier übrigens darin, dass Einsteins Relativitätsprinzip besagt, dass alle Inertialsysteme gleichwertig zur Beschreibung der Naturgesetze herangezogen werden können. Du hast dieses Prinzip einfach auf ein beschleunigtes Bezugssystem angewandt.

Denn nur der Beobachter im beschleunigten Bezugssystem spürt die Trägheitskräfte. Das "Universum" außerhalb des Autos spürt diese nicht. Damit ist genau definiert, welches System das beschleunigte Bezugssystem ist. Einfach die Betrachtungsweise ändern, geht hier also nicht ...

Gruß
Christian


Zuletzt bearbeitet von -Christian- am 01. Apr 2007 11:10, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 01. Apr 2007 10:49    Titel: Antworten mit Zitat

-Christian- hat Folgendes geschrieben:
Du meinst also, dass das Trägheitsgesetz deswegen nicht in beschleunigten Bezugssystemen gilt, weil es dort Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren.

Erst mit der Einführung der Trägheitskräfte gilt das Gesetz wieder, weil dann die Beschleunigung der Körper auch für den Beobachter im beschleunigten System erklärbar ist. Diese Kräfte sind aber eigentlich nicht wirklich existent, sondern nur Auswirkungen der Trägheit der Körper im beschleunigten System ... deswegen nennt man sie Scheinkräfte.

Damit müsste man also sagen:
Ohne Modifizierung der Systeme ist das Trägheitsgesetz nur in Inertialsystemen gültig. Damit aber auch ein Beobachter in beschleunigten Systemen die Bewegung der Körper mittels Trägheitsgesetz erklären kann, führt er die Scheinkräfte ein, die aber nur ein Griff in die Trickkiste darstellen.

Ja genau smile
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 01. Apr 2007 11:49    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
-Christian- hat Folgendes geschrieben:
Du meinst also, dass das Trägheitsgesetz deswegen nicht in beschleunigten Bezugssystemen gilt, weil es dort Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren.

Ja genau smile


Hallo dermarkus,

da muß ich doch nochmal nachhaken:

Du glaubst also, daß es in beschleunigten Bezugsystemen Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften beschleunigen ("nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren").

Könnte man diese Körper (die ohne reale Einwirkung von Kräfte beschleunigen) nicht als Antriebe für jede Art von Fahrzeugen und als Antrieb von Generatoren und Turbinen benutzen?

Das müßte uns doch eigentlich unabhängig von fossilen Brennstoffen machen. Teufel

MfG
Horst H.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 01. Apr 2007 12:26    Titel: Antworten mit Zitat

Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Du glaubst also, daß es in beschleunigten Bezugsystemen Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften beschleunigen ("nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren").

Ja natürlich, das ist zum Beispiel die Brille, die in deinem Auto in der Linkskurve auf dem Armaturenbrett nach rechts rutscht.

Allerdings kann ich mir energiesparendere Möglichkeiten vorstellen, um die Brille auf dem Armaturenbrett nach rechts zu beschleunigen, als dafür extra ein Auto zu starten, loszufahren und dann in eine Linkskurve zu lenken smile
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 01. Apr 2007 13:29    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Du glaubst also, daß es in beschleunigten Bezugsystemen Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften beschleunigen ("nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren").

Ja natürlich, das ist zum Beispiel die Brille, die in deinem Auto in der Linkskurve auf dem Armaturenbrett nach rechts rutscht.



Deswegen habe ich in meinem FIAT auch das Steuerrad abgebaut. Dadurch habe ich noch mehr Platz vorne.
Wenn ich nach links fahren will, dann schiebe ich einfach nur noch die Sonnenbrille nach rechts - und möchte ich nach rechts, dann schiebe ich die Sonnenbrille nach links.
Übrigens habe ich mir überlegt, den Antriebsmotor brauche ich auch nicht mehr. Das schafft vorne zusätzlichen Stauraum außerdem ist ein Neuwagen ohne Motor in der Anschaffung billiger und Benzin brauche ich nur noch für die Standheizung.
Wenn ich vorwärts fahren will, schiebe ich die Brille nach hinten, möchte ich rückwärts fahren, schiebe ich die Brille noch vorne.
Es ist schon sagenhaft, welche Möglichkeiten die moderne, relativistische Physik im Gegensatz zur newtonschen Physik bietet.
Und das alles folgt aus dem Relativitätsprinzip, welches ja neuerdings auch bei Beschleunigungen noch gilt.
Dafür gilt aber leider das Trägheitsgesetz nicht mehr.
Aber was macht das schon, wenn wir auf diese Weise unsere Energieprobleme lösen können.

Vielleicht liegt aber auch hier wieder ein kleiner Denkfehler vor.

MfG
Horst H.

Das Beispiel mit den bellenden, aber nicht beißenden Hunden hat wohl auch keiner verstanden.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 01. Apr 2007 13:49    Titel: Antworten mit Zitat

Sag mal, bist zu zum Streiten hier oder zum Lernen?

Wenn du über Physik reden möchtest, dann lass bitte die Ironie weg, das sage ich jetzt nicht zum ersten Mal!
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5137
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 01. Apr 2007 14:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Ach so... Du bist also ein "Relativitätstheorie-Kritiker". Sag doch einfach gleich, auf was Du hinaus willst! Dann hätten sich die Leute hier nicht so viel Mühe geben müssen, Dir etwas zu erklären, das Du eigentlich gar nicht verstehen willst.
Bist Du zufällig identisch mit dem Benutzer "H.H." im Alpha-Centauri-Forum? Würde mich auf jeden Fall nicht wundern.

Zum Thema: Ich verstehe nicht ganz, was das mit bellenden Hunden zu tun hat, aber vielleicht hilft der Gedanke, dass man Bezugssysteme natürlich völlig unabhängig von einem fahrenden Auto definieren kann. Wenn ein solches frei definiertes Bezugssystem ein beschleunigtes ist, ist natürlich klar, dass sich die Koordinaten eines kräftefreien Körpers bezüglich eines solchen beschleunigten Bezugssystem nicht mehr so entwickeln werden, wie bei einem sich gleichförmig bewegenden Körper in einem Inertialsystem. Die Trägheit an sich ändert sich dadurch natürlich nicht, aber die Aussage: "Ein kräftefreier Körper behält seine Geschwindigkeit" gilt eben in einem beschl. Bezugssystem nur dann, wenn man die Scheinkräfte mit betrachtet. Ein Bezugssystem, in dem keine Scheinkräfte existieren, ist ein Inertialsystem.

Wichtig wird das natürlich alles nur, wenn man wirklich ein beschleunigtes Bezugssystem verwenden will. Das bietet sich eben dann an, wenn ein entsprechend mitgeführtes Bezugssystem eben ein beschleunigtes ist. Also z. B. bei einem fahrenden Auto oder auf der rotierenden Erde oder aber auch (für dich als Ing. vielleicht greifbarer) an einem rotierenden Turbinenrad, etc. In all diesen beschleunigten Systemen muss man eben die Scheinkräfte mit dazu nehmen, wenn man die Bewegung von Körpern in diesem System beschreiben will.

An sich ist es doch gar nicht so schwer: Wenn eine Sonnenbrille frei im Raum schwebt, ohne nennenswerte Krafteinwirkung von außen. Dann wird sie in einem Inertialsystem sich gleichförmig bewegen. Wenn man sich, aus welchem Grunde auch immer, ein beschleunigtes Bezugssystem ausdenkt und die Koordinaten der Brille in diesem angibt, dann wird die Brille eben gerade immer in die andere Richtung beschleunigen, wie das Bezugssystem gerade beschleunigt, so dass sie nach wie vor in einem unbeschleunigten Bezugssystem auch selbst unbeschleunigt ist. Das versteht doch jeder 5. Klässler...

Gruß
Marco
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 01. Apr 2007 14:04    Titel: Antworten mit Zitat

Horst H. hat Folgendes geschrieben:
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Horst H. hat Folgendes geschrieben:

Du glaubst also, daß es in beschleunigten Bezugsystemen Körper gibt, die ohne reale Einwirkung von Kräften beschleunigen ("nicht im Zustand der geradlinig gleichförmigen Bewegung bzw. der Ruhe verharren").

Ja natürlich, das ist zum Beispiel die Brille, die in deinem Auto in der Linkskurve auf dem Armaturenbrett nach rechts rutscht.



Deswegen habe ich in meinem FIAT auch das Steuerrad abgebaut. (....)
MfG
Horst H.



Ich hielt deine Antwort oben für Ironie und habe nicht gemerkt, daß du sie tatsächlich ernst gemeint hast.
Offensichtlich glaubst du, daß man Ruhe und geradlinig gleichförmige Bewegung nicht von beschleunigter Bewegung unterscheiden kann.
Da wird das Lernen für mich natürlich schwierig.

MfG
Horst H.
-Christian-



Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199

Beitrag -Christian- Verfasst am: 01. Apr 2007 14:18    Titel: Antworten mit Zitat

[Edit] Schon gut ...

Zuletzt bearbeitet von -Christian- am 01. Apr 2007 19:49, insgesamt einmal bearbeitet
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 01. Apr 2007 17:21    Titel: Wie hell scheinen Scheinkräfte? Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Hallo!

(...) Ein Bezugssystem, in dem keine Scheinkräfte existieren, ist ein Inertialsystem.

(...) In all diesen beschleunigten Systemen muss man eben die Scheinkräfte mit dazu nehmen, wenn man die Bewegung von Körpern in diesem System beschreiben will.

Gruß
Marco

In meinem Böge steht klipp und klar zum Satz von d'Alembert:
Lehrer
Zitat:
FEHLERWARNUNG: Die Trägheitskräfte sind gedachte Hilfskräfte; sie dürfen daher nur dann angebracht werden, wenn nach d'Alembert - also mit Gleichgesichtsansatz - gearbeitet werden soll; keinesfalls also beim Grundgesetz oder beim Wuchtsatz oder beim Impulssatz!


Bitte erkläre mir das mal, ich möchte ja schließlich im Gegensatz zu den Kritikern was lernen. Hilfe

MfG
Horst H.

In meinem Böge von 1979 (4. Auflage) steht tatsächlich Gleichgesichtsansatz und nicht Gleichgewichtsansatz.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5137
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 01. Apr 2007 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

In meinem Kuypers 4. Auflage steht im Zusammenhang mit rotierenden Systemen:
Kuypers S. 100 hat Folgendes geschrieben:
Die Dgl. (2-21) ist die Bewegungsglg. im rotierenden System S'. Sie enthält neben der konservativen Kraft -grad V(r) drei sog. "Trägheitskräfte", die auch bei freien Teilchen auftreten und nicht von anderen Körpern verursacht werden. Ihre Existenz beruht auf der Verwendung eines rotierenden Bezugssystems. Die Trägheitskräfte werden gelegentlich auch "Scheinkräfte" genannt, weil sie durch die Transformation auf ein Inertialsystem stets wegtransformiert werden können. Wir zählen die drei Scheinkräfte, die die gleichen meßbaren Wirkungen haben wie die von der Umgebung verursachten Kräfte, kurz auf: [...]


Im übrigen glaube ich Dir das hier:
Horst H. hat Folgendes geschrieben:
Bitte erkläre mir das mal, ich möchte ja schließlich im Gegensatz zu den Kritikern was lernen.

keinen einzigen Moment lang...

Gruß
Marco
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 02. Apr 2007 00:00    Titel: Wie hell scheinen Scheinkräfte? Antworten mit Zitat

Mit dem d'Alembertschen Prinzip wird die Kinetik formal auf die Statik zurückgeführt. Ob wir dieses "statische Gleichgewicht" mit Hilfe der Gleichgewichtsbedingungen durch Einfügen von Trägheitskräften oder des Prinzips der virtuellen Arbeiten verknüpfen, ist Jacke wie Hose. Zu einer besonders einfachen Behandlung kommen wir jedoch mit dem d'Alembertschen Prinzip in der Lagrangeschen Fassung: Die virtuelle Arbeit der eingeprägten Kräfte ist gleich der virtuellen Arbeit der Massenbeschleunigungen. Das Hamiltonsche Prinzip läßt sich aus dem d'Alembertschen Prinzip in der Lagrangeschen Fassung herleiten. Beide Prinzipien sagen also dasselbe aus und unterscheiden sich nur dadurch, daß sie ein und denselben physikalischen Tatbestand in andere mathematische Form kleiden.

Wo ist jetzt die Stelle, wo ich etwas dazulernen könnte?


dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 02. Apr 2007 00:10    Titel: Antworten mit Zitat

Hoppla, verwechselst du da vielleicht die Zwangskräfte beim d'Alembertschen Prinzip mit den Trägheitskräften in beschleunigten Bezugssystemen?

Und das d'Alembertsche Prinzip mit dem "Satz von d'Alembert", wobei mir zweiteres einfach nur ein anderer Name für "actio=reactio" zu sein scheint ?
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 02. Apr 2007 09:56    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Hoppla, verwechselst du da vielleicht die Zwangskräfte beim d'Alembertschen Prinzip mit den Trägheitskräften in beschleunigten Bezugssystemen?


Hallo dermarkus,

wir wollen hier nicht die Rollen vertauschen, du bist der Lehrer (bzw. sogar der virtuelle Schulleiter) und ich nur der Schüler, der etwas lernen möchte.
Es gehört sich nicht, wenn der Schüler dem Lehrer Widerworte gibt, das ist ungezogen und gehört streng getadelt in besonders krassen Fällen ist sogar eine Züchtigung angemessen..
Nun habe ich ein zehnbändiges 'Lexikon Technik und exakte Naturwissenschaft' aus dem Fischer Taschenbuch Verlag.
Wenn dieses Lexikon dir widerspricht, dann kann ich nichts dafür und kann auch nicht deshalb bestraft werden, weil dadurch das Kausalgesetz verletzt würde und das wäre gegenüber dem Kausalgesetz ungerecht, weil das Kausalgesetz auch nichts dafür kann.

Zitat:

d'Alembertsches Prinzip [frz. (.......) nach J. Le Rond d'Alembert]

Prinzip der theoret. Mechanik, das das dynam. Problem der Bewegung von (allgemein) n Massenpunkten (Massen mi, Ortsvektoren ri: i = 1, 2, ....., n), die unter dem Einfluß äußerer Kräfte Ki stehen, formal auf ein stat. Problem zurückführt, in dem es das nur für die Statik gültige Prinzip der virtuellen Verrückung auf dynam. Vorgänge erweitert.
Die für jeden Massenpunkt geltende Newtonsche Bewegungsgleichung Ki - m r''i = 0 kann bei Einführung der d'Alembertschen Trägheitskräfte K*i = - mi r''i im Falle eines völlig freien System als Gleichgewichtsbedingung gedeutet werden: Die Trägheitskräfte halten den äußeren Kräften das Gleichgewicht (Ki + K*i = 0).
Bei einem System, das Nebenbedingungen unterworfen ist, sind zu den
Ki die Zwangskräfte Zi hinzuzufügen (Ki + Zi + K*i = 0).
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 02. Apr 2007 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für dein Zitat in der Antwort auf meine Rückfrage, damit habe ich nun nachvollziehen können, in welchem Zusammenhang du die Trägheitskräfte kennst smile

Ich bin nun einverstanden, dass die Trägheitskräfte beim d'Alembert'schen Prinzip eine wesentliche Rolle spielen.

Ich möchte nun versuchen, das als Ausgangspunkt zu nehmen, um für dich nachvollziehbar zu machen, was das mit den beschleunigten Bezugssystemen zu tun hat, von denen wir gesprochen haben:

-----------------------------------------------

Beschreibt man die Bewegung eines Körpers nach dem d'Alembertschen Prinzip, dann ist die Trägheitskraft genauso groß wie die Summe aller anderen Kräfte, damit der Körper als im Gleichgewicht befindlich betrachtet werden kann.

Das ist also eine Beschreibung im mitbeschleunigten Bezugssystem, also in einem Bezugssystem, das genauso beschleunigt wird wie der Körper, den man beschreibt. Ein Beispiel dafür wäre die Beschreibung der Bewegung der Autokarosserie unseres Autos in der Linkskurve in dem beschleunigten Bezugssystem, das mit dem Auto mitbeschleunigt wird.

Das ist also ein Spezialfall für eine Anwendung von beschleunigten Bezugssystemen und Trägheitskräften.

---------------------------------------------------------

Beschreibt man die Bewegung eines Körpers in einem beschleunigten Bezugssystem, das nicht genauso beschleunigt wird wie der Körper, dann befindet sich der Körper in diesem beschleunigten System nicht im Kräftegleichgewicht, und die Trägheitskraft ist nicht genauso groß wie die Summe aller anderen Kräfte. Und der Körper erfährt im beschleunigten Bezugssystem eine resultierende Kraft, wie zum Beispiel die Brille in unserem Auto in der Linkskurve im mit dem Auto mitbeschleunigten Bezugssystem.

Man kann also die Bewegung eines Körpers auch in beschleunigten Bezugssystemen beschreiben, die nicht mitbeschleunigte Bezugssysteme sind. Die Trägheitskraft geteilt durch die Masse des Körpers ist dann so groß wie die Beschleunigung des Bezugssystems und dieser entgegengerichtet.

------------------------------------------

Bitte wähle deinen Umgangston unbedingt so, dass man spürt, dass du produktiv diskutieren willst und nicht streiten !
Horst H.



Anmeldungsdatum: 07.03.2007
Beiträge: 37

Beitrag Horst H. Verfasst am: 03. Apr 2007 07:15    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:

@Horst: So besser? :smile:
Horst hat Folgendes geschrieben:

Wenn man entsprechend dem Einsteinschen Relativitätsprinzip das Bezugsystem wechselt, so daß das Auto ruhend durch die Kurve fährt, aber stattdessen das gesamte Universum in der Kurve beschleunigt wird, so kann man die Masse M des beschleunigten Universums leicht ausrechnen, da ja Reibungskraft und Beschleunigung für diesen Fall bekannt sind.
Und die Rechnung zeigt, daß die Masse des Universum und die Masse des Autos exakt gleich sein müssen.

Aber vielleicht hat sich hier bei der Rechnung doch ein kleiner Denkfehler eingeschlichen?


Dein Denkfehler liegt hier übrigens darin, dass Einsteins Relativitätsprinzip besagt, dass alle Inertialsysteme gleichwertig zur Beschreibung der Naturgesetze herangezogen werden können. Du hast dieses Prinzip einfach auf ein beschleunigtes Bezugssystem angewandt.

Denn nur der Beobachter im beschleunigten Bezugssystem spürt die Trägheitskräfte. Das "Universum" außerhalb des Autos spürt diese nicht. Damit ist genau definiert, welches System das beschleunigte Bezugssystem ist. Einfach die Betrachtungsweise ändern, geht hier also nicht ...

Gruß
Christian


Was Christian da über den Wechsel von Bezugsystemen sagt, scheint mir richtig zu sein. Nun schreibst du aber das Gegenteil davon.
Wem soll ich denn nun glauben?

dermarkus hat Folgendes geschrieben:

Beschreibt man die Bewegung eines Körpers in einem beschleunigten Bezugssystem, das nicht genauso beschleunigt wird wie der Körper, dann befindet sich der Körper in diesem beschleunigten System nicht im Kräftegleichgewicht, und die Trägheitskraft ist nicht genauso groß wie die Summe aller anderen Kräfte. Und der Körper erfährt im beschleunigten Bezugssystem eine resultierende Kraft, wie zum Beispiel die Brille in unserem Auto in der Linkskurve im mit dem Auto mitbeschleunigten Bezugssystem.

Man kann also die Bewegung eines Körpers auch in beschleunigten Bezugssystemen beschreiben, die nicht mitbeschleunigte Bezugssysteme sind. Die Trägheitskraft geteilt durch die Masse des Körpers ist dann so groß wie die Beschleunigung des Bezugssystems und dieser entgegengerichtet.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 03. Apr 2007 10:56    Titel: Antworten mit Zitat

Lieber Horst,

Ich spüre, dass du uns nicht glauben magst und dass du das, was wir dir hier versuchen, verständlich zu machen, nicht gerne nachvollziehen willst.

Wir haben hier nicht den Anspruch, dir von vorne bis hinten alles beibringen zu wollen, und schon gar nicht die Absicht, dir etwas zu erklären, was du gar nicht erklärt bekommen willst.

Welcher Weg der einfachste zu einem erfolgreichen Verstehen ist, das ist sicher von Person zu Person verschieden. Ich schlage dir als möglichen einfachsten Weg vor, das für beschleunigte Bezugssysteme mit einem guten Schulbuch und dem Link, den ich dir oben gegeben habe, zu machen, da ist das ausführlicher und besser erklärt, als das in Online-Foren oder in Lexika möglich ist.

dermarkus
Konrad



Anmeldungsdatum: 04.04.2007
Beiträge: 12

Beitrag Konrad Verfasst am: 04. Apr 2007 21:34    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:


Um nachzuvollziehen, was Physiker meinen, wenn sie von beschleunigten Bezugssystemen und von Trägheitskräften sprechen, biete ich dir folgenden Link als Hilfe an:

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/scheinkraft/inertialsystem.htm



Markus, zu diesem Link hätte ich eine Frage. Leider kopierte sich das dazugehörige Bild nicht mit.

Link:

"Auf einem Fahrtisch liegt eine Kugel. Der Fahrtisch wird beschleunigt nach rechts gezogen.
Ein außenstehender Beobachter sieht, dass die Kugel wegen der Trägheit am selben Ort bleibt, während sich der
Fahrtisch nach rechts bewegt. Auf die Kugel wirkt somit keine Kraft. "



Die Kugel auf dem unteren Tisch bleibt zwar bzgl ihrer Umgebung in Ruhe, sie fängt aber zu rollen an. Damit ändert sie also ihren Bewegungszustand und muß deshalb auch einer Kraft ausgesetzt sein?
mschlestein



Anmeldungsdatum: 10.04.2007
Beiträge: 4

Beitrag mschlestein Verfasst am: 10. Apr 2007 22:56    Titel: Antworten mit Zitat

Konrad hat Folgendes geschrieben:

Die Kugel auf dem unteren Tisch bleibt zwar bzgl ihrer Umgebung in Ruhe, sie fängt aber zu rollen an. Damit ändert sie also ihren Bewegungszustand und muß deshalb auch einer Kraft ausgesetzt sein?


Der Trägheitskraft?

Durch das ziehen des Tisches ändert sich aber nicht der Ort, an dem sich die Kugel befindet. Wenn du den Tisch um 40cm nach rechts ziehst und dann wieder anhältst, ist die Kugel ebenfalls wieder in Ruhe (zumindest in einem idealisierten Beispiel, in der Realität klappt das nicht immer).
Das Rollen wärend du den Tisch ziehst, ist nur ein Resultat der Trägheit der Kugel, die der Tischbewegung entgegenwirkt.

mfg,
ms
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 11. Apr 2007 02:37    Titel: Antworten mit Zitat

Konrad spricht von der Rollreibungskraft, die die Kugel so in Rotation versetzt, dass sie rollt und nicht gleitet. Der Betrag dieser Kraft und ihre Auswirkung auf die Position der Kugel relativ zum Tisch sind bei einer beschleunigten Bewegung des Tisches nicht vernachlässigbar klein, wenn das Trägheitsmoment der Kugel nicht vernachlässigbar klein ist. Für alle normalen Kugeln ist das Trägheitsmoment nicht vernachlässigbar klein.

Ich empfehle, in Beispiel 3 die rollende Kugel durch einen reibungsfrei gleitenden Körper zu ersetzen.

Siehe auch z.B.

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Die rollende Kugel wird zuweilen in Schulaufgaben als anschauliches Beispiel für einen reibungsfrei gleitenden Gegenstand zweckentfremdet. Das klappt nur, solange die Schüler Trägheitsmoment, Drehmoment und Rotationsenergie der Rollbewegung vernachlässigen, zum Beispiel weil sie noch nicht gelernt haben, was das ist und wie man damit rechnet Augenzwinkern .

in http://www.physikerboard.de/ptopic,51715,.html#51715
Konrad



Anmeldungsdatum: 04.04.2007
Beiträge: 12

Beitrag Konrad Verfasst am: 11. Apr 2007 23:23    Titel: Antworten mit Zitat

mschlestein hat Folgendes geschrieben:


Durch das ziehen des Tisches ändert sich aber nicht der Ort, an dem sich die Kugel befindet.



Das ist es ja gerade, was mich stört. grübelnd
Für den aussenstehenden Beobachter ruht die Kugel zwar im Raum, aber sie fängt an Ort und Stelle zu rotieren an. Und diese Rotation ist unabhängig vom Bezugssystem, denn der mitbeschleunigte Beobachter sieht dasselbe. Die Kraft, die dahintersteckt, kann also keine Scheinkraft sein(?)
Da könnte man doch beinahe annehmen, daß Newtons 1. Axiom nicht ganz korrekt ist. Offensichtlich können nicht nur kräftefreie Körper ruhen, sondern auch nicht kräftefreie. D. h. ein im Raum beschleunigter Körper ist immer einer Kraft ausgesetzt, ein ruhender muß aber nicht kräftefrei sein.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Apr 2007 00:24    Titel: Antworten mit Zitat

@Konrad:

Hast du meinen Beitrag überhaupt gelesen?

Ich empfehle dir, die rollende Kugel durch einen reibungsfrei gleitenden Gegenstand ersetzen, dann stört dich das Rollen nicht mehr.
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