Verschiedene BS und gleiche Kräfte

[contravariant]

Ich hatte in dem geschlossenen Thread schonmal einen ähnlichen Beitrag verfasst,
dort ist er allerdings weggespammt worden. Ich versuche es hiermit nochmal.

Ich gehe nochmal zun dem Karussellbeispiel zurück. Das Karussell
wird in zwei verschiedenen Bezugssystem beschrieben.
Einmal in Ruhesystem der Gondeln.

Dieses BS ist beschleunigt und stellt damit kein Intertialsystem da.
im äußeren BS beschreiben die Gondeln eine Kreisbahn.

Dieses System wird als nicht-beschleunigt und damit inertial angenommen.

Jetzt wurde mehrfach die Behauptung vorgebracht, dass in beiden BS
dieselben Kräfte auf die Gondeln wirken sollen (wie eingezeichnet) und
und dieselbe Newtonsche Bewegungsgleichung
F = m*a
gelten soll.

Dies ist meiner Meinung nach problematisch, da dies bedeuten würde,
dass dieselben Kräfte mit der derselben Bewegungsgleichung zu zwei
unterschiedlichen Bewegungen, nämlich keine Bewegung im Ruhesystem
und eine Kreisbahn im äußeren System, führen. Mich würde deshalb mal
interessieren, wie sich die Kritiker das konkret vorstellen. An welcher
Stelle (am besten einer Rechnung) kommt nun die Unterscheidung ins
Spiel?

[Ernst]

Dies ist meiner Meinung nach problematisch,

Dies ist physikalisch mechanisch falsch. Richtig ist:


Im Ruhesystem des Karussells ruhen die Gondeln. Die Kräfte sind ausgeglichen. Fzp=Fzf


Im Jahrmarktsystem kreisen die Gondeln. Sie werden durch eine unausgeglichene Zentripetalkraft radial nach innen beschleunigt. Diese Beschleunigung dreht stetig den Geschwindigkeitsvektor, so daß sich die Kreisbahn ergibt.
d²s/dt²= Fzp/m= m*ω²*R/m = ω²*R

Zwei unterschiedliche mechanische Modelle. Zwei unterschiedliche mathematische Lösungen.

Gruß
Ernst

[rmw]

Sie werden durch eine unausgeglichene Zentripetalkraft radial nach innen beschleunigt.

Das geht aus keinem Newtonschen Gesetz hervor und stimmt auch nicht. Gäbe es keine Zentrifugalktaft dann würden die Ketten gerade nach unten hängen.
Nachdem Beschleunigung absolut ist ist es auch sinnlos von einem Ruhesystem der Gondeln zu sprechen. Allenfals kann man von einem fiktiven Ruhesystem sprechen. Hier ein Ruhesystem sehen zu wollen kommt nur von dem Wunsch die Beschleunigung RT-konform zu relativieren.

Eigentlich wollte ich dazu endgülitg nichts mehr sagen, aber bei der Absurdität der Sichtweise schaffe ich es dann doch nicht.

[contravariant]

Nachdem Beschleunigung absolut ist ist es auch sinnlos von einem Ruhesystem der Gondeln zu sprechen. Allenfals kann man von einem fiktiven Ruhesystem sprechen. Hier ein Ruhesystem sehen zu wollen kommt nur von dem Wunsch die Beschleunigung RT-konform zu relativieren.

Das hat mir S/ART nicht so viel zu tun. Ich kann auch in der Newtonschen Mechanik ein BS definieren, in dem die Gondeln ruhen. Und fiktiv ist das Ruhesystem genauso wie jedes andere BS auch.

[Hannes]

Hallo Ernst !
I

m Jahrmarktsystem kreisen die Gondeln. Sie werden durch eine unausgeglichene Zentripetalkraft radial nach innen beschleunigt. Diese Beschleunigung dreht stetig den Geschwindigkeitsvektor, so daß sich die Kreisbahn ergibt.

Setz dich doch auf ein Karussel !
Dann wirst du den Zug der Seile und dein eigenes Gewicht genau spüren.
Den Zug nach außen wirst du auch spüren . Wenn alle drei Vektoren nach innen zeigen würden,würde das Kräfteparallellogramm falsch sein, die Gondeln würden nach innen stürzen, weil sie nach deiner Zeichnung nichts mehr aufhält.
Das musst du doch in der Unterstufe schon gelernt haben.

Hannes

[contravariant]

In einem Fall bedeutet ω die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Massenpunkts und im anderen die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Systems. Diese kann man mit Ω bezeichnen damit man beide Omegas rein optisch unterscheiden kann.

Also griechische Kleinbuchstaben führen zu Kreisbahnen und griechische Großbuchstaben zu Ruhe?

[contravariant]

Also was die Kräfte angeht, gibt es keine Unterscheidungsmöglichkeit.

Aha. Gut. DAs erklärt dann nicht, wie dieselben Kräfte zu verschiedenen Bewegungen führen sollten.

[contravariant]

Wie "zu verschiedene Bewegungen"? Beide Bewegungen sind absolut identisch.

Dann schau dir doch mal deine eigenen Anmiationen an. Sind die identisch?

[Ernst]

Gäbe es keine Zentrifugalktaft dann würden die Ketten gerade nach unten hängen.

Unsinn.
Gäbe es ein Gleichgewicht zwischen Zentripetalkraft und einer Zentrifugalkraft, dann wären die Kräfte auf die Gondel ausgeglichen und sie würde überhaupt nicht beschleunigt und würde tamgential davonfliegen.

Was hier einfach nicht kapiert wird, ist der Gehalt des Newton-Axioms 2:

Eine Masse setzt der Beschleunigung durch eine Kraft einen Widerstand entgegen.
Der Widerstand ist ausgedrückt durch Kraft pro Beschleunigung F/(d²s/dt²)

- Der Widerstand ist nicht Null: Sonst würde die Beschleunigung bei Krafteingriff instantan unendlich werden.
- Der Widerstand ist nicht unendlich (eine gleichgroße Gegenkraft ist nicht vorhanden). Sonst würde der Körper überhaupt nicht auf die Kraft reagieren und unbeschleunigt bleiben.
- Der Widerstand hat einen gewissen endlichen Wert: F/(d²s/dt²) = m_träg. Dieser Widerstand ist die besondere Eigenschaft der Trägheit der Masse. Nach der Natur diese Eigenschaft zu fragen , ist genauso müßig wie nach der Natur der Gravitation (m_schwer) zu fragen.

Greift also eine Kraft an eine Masse, dann "wehrt sich" die Masse zwar gegen eine instantane Beschleunigung. Sie widersteht der Kraft aber nicht mit einer gleichgroßen Gegenkraft, sondern fügt sich "weich" in die Beschleunigung mit der Relation d²s/dt²=F/m.

Da mit einer gleichgroßen Gegenkraft "Zentrifugalkraft" zu argumentieren, ist also ganz unsinnig.

Ernst

[contravariant]

Was soll das bedeuten? Die Physik handelt von dem, was tatsächlich passiert. Was jemand sieht, interessiert die Physik nicht (außer vielleicht RT).

Oh. Noch ein klitzekleines bisschen weiter nach unten und du kannst Josi die Hand schütteln. Im Ruhesystem der Gondel ruht die Gondel, im äußeren System nicht. Was ist jetzt "tatsächlich" passiert?