Irgendwie habe ich aber das Gefühl, dass fast keiner sich die Mühe gemacht hat, mein Anliegen zu verstehen und etwas weiter als die Schulphysik nachzudenken.
Klären wir mal einiges:
1. Ich weiß, wie die Sache in der klassischen Mechanik aussieht. Mir ist sehr gut bekannt was Beschleunigung, auch negative bedeutet. OTP und UTP sind natürlich keine richtigen Bezeichnungen, es geht nur um die Kurzform der Positionsbeschreibung.
2. Ich weiß, dass die Sache mit Impuls und noch einfacher mit Energie erklärt werden kann.
Hier geht es aber nur um Kräfte, resultierende Beschleunigung und Bewegungsrichtung. Nicht zufällig wird man in den Lehrbücher folgendes sinngemäß lesen können:
„Man hat sogar mehrfach versucht, den Kraftbegriff ganz aus der Physik zu eliminieren und ihn durch den Begriff des Impulsaustausches zu ersetzen. Wegen seiner Anschaulichkeit wird er aber weiterhin verwendet.“
3. Einige von Euch haben vergessen, wie Beschleunigung formuliert ist: a = (v2 – v1)/(t2 – t1), oder Delta v /Delta t, oder dv/dt.
Wenn während t2-t1 (dt in OTP und UTP) v2 – v1 = 0 oder fast 0 ist, ist dann a auch = 0? Hier kann man nur darüber diskutieren, wie groß dt sein sollte. Bei 0-Punkt ist v2 = v1, demzufolge ist auch dv = 0, entspr. a=0. Dieser Zustand ist aber auch nur für eine ganz kleine dt oder ds – ist hier dt anders dimensioniert, als bei UTP?
4. Kräfte:
„Es wird gebremst, die Kugel wird langsamer, weil die Beschleunigung gegen die Geschwindigkeitsrichtung gerichtet ist. Demzufolge wird die Kugel also tatsächlich nach oben beschleunigt.
...
Das wäre auch dann falsch, wenn die Trägheitskraft im Laborsystem existieren täte. Da die Kugel gebremst wird, müsste sie kleiner sein.“
Richtig abgeschrieben und mir gut bekannt, aber, was dehnt die Feder weiterhin? Nur eine Kraft kann die Feder trotz Federkraft weiter dehnen. Diese Kraft ist gefragt.
Im Laborsystem soll keine Trägheitskraft vorhanden sein? Meinst Du nicht zufällig im IS, das mit v_max sich inertial bewegt? Nun gut, die Frage stand schon in meiner Beschreibung – was dehnt dann die Feder, Elfen und Feen oder Kraft? Meinst Du, eine aktive Kraft dehnt die Feder? Dann wird es noch schlimmer – die resultierende aktive Kraft zeigt nach unten, ergo, die Kugel müsste dann positiv nach unten beschleunigt werden.
Extra für Chief: Im Gleichgewicht sind die Kräfte nur in 0-Punkt, OTP und UTP. Sonst gebe es keine Beschleunigung, sondern Inertialbewegung. Denke an den Karussell bei der anfänglichen beschleunigten Rotation – die Gondeln werden nach außen getrieben bis es bei gleichmäßiger Rotationsbewegung ein Gleichgewicht erreicht ist.
Was dehnt die Feder? Ein Impuls kann nichts dehnen, eine bewegte Masse hat einen Impuls, eine Masse hat aber keine Kraft; durch Impulsaustausch wird Impuls auf anderen Körper übertragen, und dieser Impulsaustausch nennt man auch Kraft ausüben, Krafteinwirkung. Oder, nur eine Kraft kann die Feder dehnen. Dass die Kraft, resultierend aus dem Impuls der Kugel die Feder dehnt, steht auf anderem Blatt – das ist aber die von mir angegebene Trägheitskraft. Ich nehme berechtigterweise schon an, dass die ausgeübte Geisterkraft im beschriebenen Wegeabschnitt größer als die Federkraft sein sollte. Nicht zufällig habe ich im Vorspann den Max aufgeführt.
Actio et reactio ist hier fehl am Platz, genauso wie beim Karussell. Hier gilt nur das Aktionsprinzip a = F/m
5. Die Behauptung von Gerhard und Ernst, teilweise auch von Mikesch, dass die Bewegungsrichtung entgegengesetzt der resultierenden Kraft sei kann, bzw. so was wäre normal, ist absoluter Unsinn.
Richtig dagegen ist die Aussage von Mikesch, dass die Beschleunigungsrichtung entgegengesetzt der Bewegungsrichtung sein kann – das ist die negative Beschleunigung.
Leute, hier geht es nicht darum, wer besser die gelernte Mechanik wiedergibt und sein Ego befriedigt, hier ist Weiterdenken gefragt. Bislang kam keine Antwort auf die Frage, was dehnt die Feder trotz steigender Federkraft.
„In sich zusammenfallen“ – übergeht ein Körper in Inertialbewegung, sodann verschwindet die Trägheitskraft. Trägheit, eine unveränderliche Eigenschaft der Masse, ist nicht die Trägheitskraft, die erst bei Wirkung einer „lebendigen“ Kraft entsteht.
Meine Gedankenfolge: Bis UTP muss die Trägheitskraft größer als die Federkraft sein, sonst kann die Feder nicht weiter gedehnt werden; in UTP sind beide Kräfte zuerst gleich, die Feder kann nicht weiter gedehnt werden, Körper steht = Inertialbewegung, die Trägheitskraft schwächt weiter, die Federkraft gewinnt Oberhand und beschleunigt den Körper nach oben.
Und wenn ich schreibe „im Punkt der Umkehrung der Bewegung bleibt der Körper für einen Augenblick stehen.“ muss man das auch richtig interpretieren. „Einen Augenblick“ = dt, und wenn v während diese dt = 0 ist, dann ist auch dv/dt = 0. Das ist auch genau der Projektionspunkt, wo in dt die Bahngeschwindigkeit senkrecht zu der Projektionsebene steht.
Ihr musst Euch zuerst einigen – der Eine sagt, die Federkraft sei höher, deswegen Bremsvorgang (Negativbeschleunigung) – wenn so, dann was dehnt die Feder; der Andere sagt, die Kräfte seien ständig im Gleichgewicht – wenn so, dann was beschleunigt und was dehnt die Feder.
Ich sage, die Trägheitskraft ist höher, deswegen wird die Feder gedehnt. Eine in Richtung der Trägheitskraft erwartete Beschleunigung findet nicht statt, da eine Trägheitskraft nicht beschleunigen kann, sie widersetzt sich nur einer Beschleunigung.
Nochmals die Fragen:
Was dehnt die Feder bis UTP???
Warum wird die Feder in UTP nicht weiter gedehnt???
Kräfte und Geschwindigkeitsdifferenzen in Laborsystem und nicht in IS (s. oben) sind gefragt!
Bitte um keine Bla, bla, bla, wer was vergessen haben soll oder nicht verstehen kann!
Langsam gewinne ich den Eindruck, dass ich teilweise falsch liege. Meine ursprüngliche Gedanke, dass in OTP und UTP die Beschleunigungsrichtung wechselt, ist falsch, die Richtung bleibt unverändert, nur die resultierende Kraft und Geschwindigkeit wechseln ihrer Richtung.
Viele Grüße


