Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Jocelyne Lopez » Mi 25. Mär 2009, 22:09

pauli hat geschrieben:
Sebastian Hauk hat geschrieben:
diese Physikaufgabe stammt von der Frau Lopez.


na das passt ja wie ein Hintern auf die Klobrille :D



Die Physik-Aufgabe stammt nicht von mir, sondern von einem Physikbuch und wird in Schulen gelehrt. Die Relativitätstheorie hat sich ja seit 100 Jahren nicht geändert, warum sollten sich Schulaufgaben und Schullösungen ändern?

Das "passt also wie eine Klobrille" auf den Hintern der Relativisten, und ein davon, Dein Kumpel Michael Hammer-Kruse, fühlt sich mit diesem Zubehör offensichtlich unwohl und hat sich die Aufgabe selbst gestellt, den Verlag anzusprechen und darüber ein paar "kritische Fragen zu stellen". Warten wir also ab, ob er Erfolg hat und das lästige Zubehör loswird:

Zitat Michael Hammer-Kruse:

Ich habe die angebliche Quelle (Metzler, Physik) dafür leider nicht zur Hand. Aber es ist offensichtlich, daß dort bestenfalls die Aufgabe zu finden ist, nicht aber die damit zusammen zitierte Lösung. Denn die ist nicht nur falsch, sondern sogar geradezu hanebüchen.

Könnte bitte mal jemand in den Metzler schauen und wiedergeben, was dort wirklich zu dieser Aufgabe steht?

Gruß, mike

P.S.:
Mittlerweile habe ich jene Aufgaben (mit "Lösung") auch im Netz gefunden: http://www.bastgen.de/schule/physik/12/SRT_Auf ... sungen.pdf
Das ist dort ein Scan aus einem Buch, und er enthält auch das Minkowski-Diagramm, welches in der "Lösung" erwähnt wird. Wenn das tatsächlich so im Metzler stehen sollte, werde ich ein paar kritische Fragen an das Lektorat des Verlages richten.

Also nochmal: Kann bitte jemand nachscauen, ob das wirklich so drin steht?



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Re:Coriolis

Beitragvon scharo » Do 26. Mär 2009, 10:41

Lieber Ernst,

was Du da schreibst kann ich nur als kindische Sturheit bezeichnen. Ich habe Dir extra geschrieben – denke nach und hör auf falsche Darstellungen nachzuplappern.
„Es ist falsch, daß die Coriloskraft abhängig ist von dr/dt“

Aha, 99% der Publikationen sind also falsch? Nichts dagegen, solange Du das begründen kannst. Es reicht nicht falsche Aussagen als Beweis zu präsentieren.
„Es ist falsch, anzunehmen, dabei sei v eine radiale Geschwindigkeitskomponente“

Es ist richtig, und das habe ich bewiesen. Von Dir hört man nur Parolen ohne Begründung.
„Es ist falsch, daß sich auf dem Weg der Kugel entlang der Rinne, Betrag und Richtung der Corioliskraft ändern.
Es ist richtig, daß auf dem Weg der Kugel entlang der Rinne, Betrag und Richtung (immer senkrecht zur Rille) der Corioliskraft konstant sind.“

So was kann nur jemand behaupten, der keine Ahnung von Coriolis hat, oder blind ist. :x
Die Richtung von v ist einmal in und einmal gegen w-Richtung. Brille verschmutzt?
Was ist mit der Impulserhaltung – ist Dir die Sprache verschlagen???
Merkst Du nicht, dass Deine Vorstellung ein Perpetuum Mobile erster Art darstellt?
„Es ist richtig, wie in dieser präzisen Berechnung auf Seite 118/119 in den Bildern 6.50 / 6. 51 die Richtung der Vektoren v_B und a_C dargestellt ist.“

„Präzise“ bestimmt nicht, aber umfangreich und doch falsch. Der gute Mann verwechselt sogar den Begriff „Coriolis“. Unter Coriolis ist immer die Schein-, Trägheitsbeschleunigung & Kraft gemeint. Er arbeitet aber mit der realen Beschleunigung – aber das ist eher Kleinigkeit. Schade, dass er die Beschleunigungen in Punkt A (Deine Position rot) nicht dargestellt hat – sonst hätten wir bestimmt was zum Lachen. :lol:
Was ist, schmeckt Dir Dein vorherigen Link nicht mehr? Warum höre ich nichts über falsch oder richtig dort?
„Es ist richtig, die Bestimmungsgleichung F_Rot = F_Z + F_C = - m*ω x (ω x r) - 2*m*(v x ω) mathematisch präzise anzuwenden.“

Wow, ich kann es nicht glauben, dass Du mir sogar ein Zugeständnis einräumst. :) Immerhin etwas, und wenn Du nachdenkst, hoffe, es folgen auch andere.

Lieber Ernst, ich nehme es Dir nicht übel, dass Du solchen Unsinn behauptest. Es ist tatsächlich bezüglich Coriolis so viel Schmarrn und Durcheinander geschrieben. Deswegen erneuert meine Bitte an Dich – denke nach und versuche nicht irgendwelche fremde Behauptungen auszugraben, die von vorn und hinten fehlerhaft sind.

Liebe Grüße
Ljudmil
scharo
 
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 26. Mär 2009, 12:05

Scheibe_Nut_b.jpg
Scheibe_Nut_b.jpg (20.35 KiB) 1248-mal betrachtet

Wen´s noch interessiert:

Trigemina hatte ja dankenswerterweise einem Skeptiker den Fall vorgerechnet, für den durch Kompensation der Zentripetalkraft und der (eingeprägten) Corioliskraft die Kugel in der roten Position kräftefrei wird. Sie berechnete geschlossen mit

F_Rot = F_Z + F_C = - m*ω x (ω x r) + 2*m*(v x ω)
F_Z = [ 0, m*r*ω², 0 ] N
F_C = [ 0, - 2*m*v*ω, 0 ] N

Das Beispiel

vec_ω = [ 0, 0, 6 ] rad/s
vec_v = [ 3, 0, 0 ] m/s
vec_r = [ 0, 1, 0 ] m
m = 1kg

F_Z = [ 0, 36, 0 ] N
F_C = [ 0, -36, 0 ] N
F_R = [ 0, 0, 0 ] N

mit dem Resultat F_R = 0. Die Kugel ist unter diesen Bedingungen kräftefrei.

Anhand des obigen Bildes kann man dieses Ergebnis auch leicht nachvollziehen:
Vektoren:
(da die Vektoren gleichgerichtet sind, kann mit Beträgen gerechnet werden.)
a_z - Zentripetalbeschleunigung
a_c - (eingeprägte) Coriolisbeschleunigung

Trigeminas Beispiel:
ω = 6 rad/s
r = 1 m
m = 1 kg

Wie groß muß v für den Fall der Kräftefreiheit sein?

Für Kräftefreiheit gilt gemäß obigem Bild:
‌a_z=a_c
ω ² * r = 2ω v

v= ω r / 2 = 6 * 1 / 2 = 3 m/s


Das ist Trigeminas Wert.

Ein allgemeinere Berechnung dieses Falles für beliebige Kugelposition in der Rille und für beschleunigter Bewegung der Kugel in der Rinne ist hier auf Seite 118/119 ausgeführt. Mit der Coriolisbeschleunigung wird da ganz analog verfahren.

Übrigens wäre meines Erachtens die Angabe nützlich, wo denn in der vorliegenden Rechnung von Trigemina und meiner Adaption sowie der als Quelle angegebenen vergleichbaren Rechnung etwas nicht richtig wäre.
Aber bitte nicht mit eigenbrötlerischen selbstredend falscher Privatphysik. Sondern mit belegbaren Quellen aus der Technischen Mechanik. Optimal mit Berechnungsbeispiel.

PS: Bevor sich jemand beim Lachen die Mundmuskulatur schädigt.
Ja, auch wenn man die Rille jetzt durch die Achse laufen ließe, dann wirkt die gleiche Fc, wie in äußeren Regionen. Das folgt mathematisch und mit ein bischen Mechanikgefühl kann man das nachvollziehen und sich das Lachen ersparen. Das wäre einfach der Fall der radialen Rille.. Und der kommt ja sogar in der Privatphysik vor.

Ernst
Zuletzt geändert von Ernst am Do 26. Mär 2009, 13:03, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Coriolis - Nachtrag

Beitragvon scharo » Do 26. Mär 2009, 12:05

Kleine Korrektur:
„Die Richtung von v ist einmal in und einmal gegen w-Richtung.“ ist etwas danebengegangen. Richtig müsste sein:
Die Richtung von Fc ist einmal in und einmal gegen w-Richtung. v-Richtung ist einmall v. Peripherie z. Achse und einmal v. Achse z. Peripherie.
Wenn man die Rille jetzt durch die Achse laufen ließe, dann müsste nach Deiner Vorstellung auch im Zentrum (Achse) die gleiche Fc, wie in äußeren Regionen wirken – darüber kann man nur lachen.

Ljudmil
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Re: Coriolis

Beitragvon scharo » Do 26. Mär 2009, 12:52

Lieber Ernst,

erneuert falsch, falsch, falsch! :x
Die „eingeprägte Coriolisbeschleunigung“ auf der rechten Seite der Rille kommt aus der Kugel und zeigt nach unten. Von der Scheibe kommt nichts auf die Kugel, bzw. nur die Trägheitskraft, die dann nach oben zeigen wird. Die Kugel kommt mit einer höheren vB in Gebieten mit niedriger vB – es wird Impuls v. Kugel an die Scheibe übertragen. In Position rot wird nichts übertragen und weiter nach links passiert das Umgekehrte. Jetzt kommt die Kugel von kleinere vB in größere vB – jetzt überträgt die Scheibe Impuls an die Kugel, die Kugel wehrt sich (Trägheits- Corioliskraft). Erst dort zeigt die „eingeprägte Fc“ von der Scheibe an Kugel nach oben – die Trägheits-, Corioliskraft entsprechend nach unten.
In Position rot gibt es keine Corioliskraft oder C-Beschleunigung – dort schaltet sie um.
Dort, rot, existiert nur Fz und in dem Moment, wo v = -vB ist die Kugel kräftefrei, die Kugel steht im Raum, die absolute v der Kugel ist 0 und entsprechend ist auch Fz = 0.
vB ist bei den Angaben = w*r = 6*1 = 6m/s. F_R = 0 wenn auch v = -6m/s

Denke doch an die technische Anwendung dieser Scheibe mit Nut! Die Kugel ist ein gelagerter Stift, der dann eine linear gelagerte Stange bewegt – es erfolgt eine Umwandlung von Kreisbewegung auf Linearbewegung. In Position rot findet die Umkehrung der Linearbewegung statt – von ziehen auf drücken, oder von radial nach innen zu radial nach außen.

Liebe Grüße
Ljudmil
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 26. Mär 2009, 13:52

Es ist richtig, wie die Vektoren am roten Punkt eingezeichnet sind.
Es ist falsch, anzunehmen, die Coriolislkraft würde allein duch die Betragsänderung der Umfangsgeschwindigkeit verursacht
Es ist richtig, zu berücksichtigen, daß auch die Richtungsänderung der Umfangsgeschwindigkeit die Corioliskraft verursacht.
Es ist richtig, daß Betragsänderung und Richtungsänderung gleichermaßen durch Beschleunigung verursacht werden.
Es ist falsch, anzunehmen, daß eine "im Raum stehende Kugel" zwangsläufig kräftefrei ist.
Es ist richtig, daß eine an einer Feder schwingende Masse in der Alplitude die Geschwindigkeit Null und die (maximale) Federkraft erfährt.
Es ist richtig, daß im Beispiel Kräftefreiheit bei 3 m/s herrscht.

Es ist merkwürdig, daß scheinphysikalisch zuerst offeriert wird, nur die radiale Rille sei betroffen und zuletzt die Wirkung auch darin beseitigt wird.

Es ist unbegreiflich, daß die angegebene aufwärtskompatible Quelle für das Beispiel negiert wird.
Es ist vorstellbar, daß auch deren Verfasser gleich anderen als "völlig durchgedreht" bezeichnet wird, weil er keine Ahnung hat von Privatphysik.
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 26. Mär 2009, 15:12

.
Es ist richtig, daß im Gegensatz zur Nutkugel der Motorradfahrer kräftefrei wird, wenn er entgegengesetz zur Drehrichtung fährt und seine Geschwindigkeit gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe ist.

Er erzeugt durch seine Kreisfahrt eine zusätzliche Kraftkomponente

F = m * r * ω² + m * r * ω_m² - 2*m * ω * v

Setzen wir die Kraft wieder auf Null

0 = r * ω² + v²/r - 2*ω * v
v= ωr

Er "steht im Raum" und ist kräftefrei.
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Re: Coriolis

Beitragvon scharo » Do 26. Mär 2009, 17:47

Lieber Ernst,

Du entferntst Dich weiter und weiter von Mechanik und Physik.
„Es ist falsch, anzunehmen, die Coriolislkraft würde allein duch die Betragsänderung der Umfangsgeschwindigkeit verursacht“

Woher denn sonst? Erkläre es bitte! Gib Butter zu den Fischen!
„Es ist falsch, anzunehmen, daß eine "im Raum stehende Kugel" zwangsläufig kräftefrei ist.“

In der „Feen- und Elfen-Physik“ kann falsch sein, in der üblichen aber richtig. Eine im Raum stehende Kugel, oder egal was, befindet sich in Inertialzustand.
„Es ist richtig, daß eine an einer Feder schwingende Masse in der Alplitude die Geschwindigkeit Null und die (maximale) Federkraft erfährt.“

Wo hast Du denn diese Feder jetzt ausgegraben? Was wirst Du denn noch erfinden, um Deine Fehler zu verschleiern? Aber immerhin, Du hast verstanden (was heißt hier verstanden, das weißt Du ganz genau), dass in diesem Punkt etwas umgeschaltet wird, F = 0, und mit der Feder versuchst Du doch eine Kraft hinein zu interpretieren.
„Es ist richtig, daß im Beispiel Kräftefreiheit bei 3 m/s herrscht.“

Unsinn! Versuche es mal! Du wirst Dich wundern! Fc ist dort 0, Fz ist aber bei 3m/s nicht 0.
„Es ist richtig, daß im Gegensatz zur Nutkugel der Motorradfahrer kräftefrei wird, wenn er entgegengesetz zur Drehrichtung fährt und seine Geschwindigkeit gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe ist.“

Wo ist der Unterschied zwischen dem Motorradfahrer und der Nutkugel? Etwas von Momentankräfteverhältnis gehört? Der einzige Unterschied – die Kugel nur für lim ds/v = dt, der Motorradfahrer für längere Zeit kräftefrei. Oder meinst Du, wenn am Karussell Wände seitlich aufgebracht werden, dann wird der Motorradfahrer nicht mehr kräftefrei? Erst wenn er seine Geschwindigkeit rel. zu K-Boden & Wände halbiert? Das müssen aber komische Wände sein! :shock:
„Er erzeugt durch seine Kreisfahrt eine zusätzliche Kraftkomponente“

Unsinn! Wer sich dreht ist der Karussell, der Motorradfahrer kompensiert mit –vB relativ z. Karussellsboden die vB des Karussells relativ zu Raum, d.h. für den Motorradfahrer ist vB und w = 0 relativ z. Raum. Also setze w = 0 in Deine Formelchen und wundere Dich!
„Er "steht im Raum" und ist kräftefrei.“

Richtig, was soll dann den Schmarrn oben „Er erzeugt eine zusätzliche Kraftkomponente“, oder ganz oben „Es ist falsch, anzunehmen, daß eine "im Raum stehende Kugel" zwangsläufig kräftefrei ist“? Ernst, Ernst! :o

Was ist mit der Impulserhaltung – ist Dir die Sprache verschlagen???
Wie lange wirst Du an Dein Perpetuum Mobile erster Art festhalten?
:lol:

„...weil er keine Ahnung hat von Privatphysik.“

Dafür ist er aber Meister in „Feen- und Elfen-Physik“. So sind alle Erbauer eines PM erster Art. :P

Liebe Grüße
Ljudmil
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Trigemina » Do 26. Mär 2009, 19:05

scharo hat geschrieben:Was ist mit der Impulserhaltung – ist Dir die Sprache verschlagen???

Und deine Sprache hat sich wohl überschlagen?

Die Impulserhaltung gilt nach dem Noether-Theorem nur für Bewegungsgleichungen, die an jedem Ort gleich sind. Bei Drehbewegungen, um die es hier geht, ist das nicht der Fall, weshalb dort die Erhaltung für den Drehimpuls L = r x p gilt. Die Eiskunstläuferin ist das Paradebeispiel dafür, die mit ausgestreckten Extremitäten Schwung holt (Drehimpulsänderung über eine entlang eines Hebelarms wirkenden Kraft als Drehmoment) und danach durch Einziehen der Extremitäten nahe an die Rotationsachse ihre Drehzahl massiv erhöht unter Erhaltung des Drehimpulses.

Die Richtung von Fc ist einmal in und einmal gegen w-Richtung. v-Richtung ist einmall v. Peripherie z. Achse und einmal v. Achse z. Peripherie.
Wenn man die Rille jetzt durch die Achse laufen ließe, dann müsste nach Deiner Vorstellung auch im Zentrum (Achse) die gleiche Fc, wie in äußeren Regionen wirken – darüber kann man nur lachen.


Du interpretierst zuviel und rechnest zuwenig. In Anlehnung an Ernsts Beispiel mit dem Nut in der rotierenden Kreisscheibe tritt die Corioliskraft nicht nur in radialer Richtung bei einer tangentialen Bewegung der Kugel auf, sondern auch in einer tangentialen Richtung bei einer radialen Bewegung der Kugel im Nut. Die Corioliskraft wirkt senkrecht zur Bewegungsrichtung. Somit ist klar dass die Corioliskraft nichts mit der Abstandsänderung dr/dt zu tun hat, sondern allein auf die Bestimmungsgleichung

F_Coriolis = 2*m*(v x ω)

zurückzuführen ist. Und darüber kannst du noch weitere 10'000 Worte verlieren. Oder zeige mir konkret Punkt für Punkt auf, welche mathematischen Korrekturen anzubringen wären. Denn schlussendlich verstehe ich nur dieses Sprache.

Gruss
Trigemina
 
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Do 26. Mär 2009, 20:45

Es ist richtig, wie die Vektoren am roten Punkt eingezeichnet sind.
Es ist richtig, daß im Beispiel Kräftefreiheit bei 3 m/s herrscht.
Es ist falsch, anzunehmen, die Coriolislkraft würde allein duch die Betragsänderung der Umfangsgeschwindigkeit verursacht
Es ist richtig, zu berücksichtigen, daß auch die Richtungsänderung der Umfangsgeschwindigkeit die Corioliskraft verursacht.
Es ist richtig, daß Betragsänderung und Richtungsänderung gleichermaßen durch Beschleunigung verursacht werden.
Quelle
Coriolis 2 Ursachen.jpg
Coriolis 2 Ursachen.jpg (32.59 KiB) 1328-mal betrachtet

Es ist richtig, daß eine an einer Feder schwingende Masse in der Alplitude die Geschwindigkeit Null und die (maximale) Beschleunigung erfährt.
Es ist entsetzlich, anzunehmen, "eine im Raum stehende Kugel, oder egal was", befindet sich zwangsläufig in Inertialzustand.
Es ist entsetzlich, anzunehmen, daß dort, wo die Geschwindigkeit = 0 ist, auch zwangsläufig die Beschleunigung = 0 ist

Es ist komisch, den Unterschied Motorradfahrer(beschleunigte Führungsbewegung) und Rillenkugel (gleichförmige Führungsbewegung) nicht zu erkennen.
Es ist merkwürdig, daß scheinphysikalisch zuerst offeriert wird, nur die radiale Rille sei betroffen und zuletzt die Wirkung auch darin bestritten wird.
Es ist unbegreiflich, daß die angegebene aufwärtskompatible Quelle für das Beispiel negiert wird.
Es ist vorstellbar, daß auch deren Verfasser gleich anderen als "völlig durchgedreht" bezeichnet wird, weil er keine Ahnung hat von Privatphysik.

Es ist richtig, daß selbstgestrickte Scheinphysik andere Gesetze hat als die richtige Physik.
Es ist schade, daß die Scheinphysik nicht zur richtigen Physik aufgepäppelt werden kann.
Es ist endgültig, daß ich zur Vermeidung von Verblüffung und Entsetzen künftig keine scheinphysikalischen Abhandlungen mehr studieren werde.
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