Gravitation

[Kurt Gerhardt]

Danke Bruno

1. Weil manche Popphysiker saudumme Fragen stellen.

Es gibt keine dummen Fragen, sondern nur dumme Antworten!

2. Weil manche Popphysiker nicht mal wissen, dass die Maßeinheit für Kräfte das N(ewton) bzw. kgm/s² ist und nicht etwa m/s².

Zentripedalkraft: = 149.600.000.000 x (4 x 3,141592^2) / 31.469.708,48 = 0,005963562 m/s^2
Zentrifugalkraft: = 29.819^2 / 149.600.000.000 = 0,0059436681 m/s^2
Gravitationskraft = 274 x ( 696000^2 / 149.600.000^2) = 0,0059306986 m/s^2

Manche Popphysiker sind halt auch nur Menschen und machen unter Zeitdruck eben Fehler und das hier einer vorliegt steht ausser Frage.

3. Weil manche Popphysiker nicht mal wissen, dass die Zentrifugalkraft und die Zentripetalkraft immer gleiche Beträge haben, aber entgegengesetzt gerichtet sind.

Na da koennte sich ja was schoenes draus entwickeln. Denn Popphysiker kennen diese Regel im allgemeinen spaetestens seit dem 8. Schuljahr. Manche von ihnen wissen allerdings auch, das diese Regel nicht stimmt und in der realen Natur auch nicht so ist. Ich habe zugegebenermassen oben die Begriffe auf die Schnelle durcheinandergehauen. Okey, war ein Lapsus und kann passieren. Man sollte das nicht so verbissen sehen. Wichtig sind die Zahlen und dazu bzw. zu den wichtigen Differenzen hat der Profiphysiker keine Meinung? Da Zentrifugal- und Zentripedalbeschleunigung bzw. Kraft ja immer gleich sind, koennten Sie als professioneller Experte das ja bitte mal schnell vorrechnen. Das krieg ich als Popphysiker nicht hin.

4. Weil manche Popphysiker nicht mal die Formel zur Berechnung der Zentrifugalkraft kennen.

Ach ja? Oben steht sie doch! Die Umfangsgeschwindigkeit betraegt 29.819m/s und das ist kein Komma sondern ein Punkt den man macht um die tausender Stellen zu trennen. Simpel eine Frage der Uebersicht. Und der Radius ist auch korrekt. Ergibt sich also V^2/r was bitte ist daran falsch?

5. Weil manche Popphysiker nicht wissen, dass man Kräfte genauso wie Bewegungen vektoriell addieren muß.

Auch das ist Popphysikern schon seit der Schulzeit sogar sehr gut bekannt. Unbekannt ist ihnen nur wie man kreisfoermige Bewegungeungen also Rotationen vektoriell addieren kann, zumal sich die beiden simultanen Radien auf unterschiedliche Mittelpunkte beziehen. Aber vielleicht koennten hier Profiphysiker einmal erklaerend eingreifen, falls die das koennen.

Abgesehen von meinem Lapsus, wofuer ich die Kritik akzeptiere, konnten sie keine Aussagen zur Sache machen. Also wie ist das nun konkret.
1. Koennen Sie die Frage der numerisch unterschiedlichen Werte korrekt erklaeren oder nicht.
2. Warum also bleibt die Erde trotz dieser Differenzen immer noch da wo sie ist und hingehoert. Das die Zentrifugal- und Zentripedalkraft immer gleich sein sollen wusste ich schon. Also muessen sie auch rechnerisch immer gleich sein. Da ich von Mathematik keine Ahnung habe, waere ich fuer eine professionelle Vorrechnung der Gleicheit beider Werte anhand der realen Groessen aus der realen Natur sehr dankbar.
3. Wuerde mich das Verfahren der vektoriellen Addition von simultanen Rotationsbewegungen mit unterschiedlichen Radien interessieren. Haben Profiphysiker da eine Idee?

Freundlich Gruesse
Icabaru

[Trigemina]

Aus Ergebnissen, die durch angenäherte Ausgangswerte hervorgehen, sollten keine voreiligen Schlüsse gezogen werden.

Diese gute Schülerarbeit geht auf die Planetenbahnen über die Keplergesetze ein und wie sie sich aus der Kombination von Gravitation, Energie- und Drehimpulserhaltung der klassischen Mechanik herleiten. Dazu gehört auch dass sich die gleich grosse Kraft und entgegengesetzte Gegenkraft aufheben (Actio=Reactio).

Abgesehen von Bahnstörungen, hervorgerufen durch die Einflüsse der anderen Himmelskörper und durch Abweichungen von der Kugelform, lassen sich mit den Kegelschnitten die Planetenbahnen einfach berechnen.

Gruss

[rmw]

Nun, man kann das Ganze ja auch ganz anschaulich erklären.
Man nehme irgend einen kleineren Körper und binde eine Schnur daran. Damit drehe man sich nun im Kreise. Der Körper will nach außen fliegen (aus der Sicht desjenigen der in der Mitte steht, eigentlich will er gerade weiterfliegen) und zieht an der Schnur. Das ist die Zentrifugalkraft.
Der, der in der Mitte steht muß die Schnur zurückhalten (damit der Körper nicht davon fliegt), das ist die Zentripetalkraft.
Wenn man die Schnur los läßt fliegt der Körper trangential zur Kreisbegung weiter. Dann gibt es keine Zentrifugalkraft mehr und auch keine Zentripetalkraft, aber eben auch keine Kreisbewegung.

Kein Grund dies allzu emotional zu sehen.

[rmw]

Meine Darstellung ist schon richtig da helfen auch groß geschriebene Buchstaben nicht viel.
Es handelt sich ganz einfach um Aktion und Reaktion, geradeso wie bei einem geradlinig beschleunigten Körper auch. Der von außen einwirkenden Beschleunigungskraft wirkt die Kraft durch die Massenträgheit entgegen.
Die Massenträgheit ist für den beschleunigten Körper keine äußere Kraft. Im obigen Beispiel ist die Massenträgheitskraft des außen sich drehenden Körpers keine äußere Kraft, wohl aber wirkt sie auf die Person im Mittelpunkt als äußere Kraft.

Es ist nicht ganz auszuschließen dass du die Lehrsätze, die du deinen Studenten vorträgst, selbst auch noch nicht in aller Konsequenz verstanden hast. Da wärst du allerdings mit Sicherheit nicht der Erste.

"Äußere Kraft" ist hier das Schlüsselwort.

[Gerhard Kemme]

Es gibt nur eine zum Drehzentrum gerichtete Zentripetalkraft.
Die Zentrifugalkraft gibt es in der Natur nicht, man führt sie nur ein, damit man die dynamische Kreisbewegung wie einen statischen Fall berechnen kann. Diese künstlich zur Erleichterung der Rechnung eingebrachte Gleichgewichtskraft ist gleich groß, aber entgegengesetzt.

Actio=reaction, d.h. jede Kraft hat auch eine Gegenkraft. Die Zentrifugalkraft ist Gegenkraft der Zentripetalkraft. Willst du einen Fussball in einen Kreis bewegen, dann wirst du den Ball in Richtung Kreismitte treten müssen, dabei gibt es durch den Stoß eine kleine Einbuchtung am Leder - das ist die Wirkung der Zentripetalkraft. Gleichzeitig wird man bei Berührung des Fußballstiefels mit dem Ball eine Kraftwirkung gegen den Fuß spüren, dies ist die Zentrifugalkraft. Die Bewegung eines physikalischen Körpers stellt also eine Abfolge von Kraftstößen Richtung Kreismittelpunkt (Zentripetalkraft) als Ursache einerseits und jeweils als Wirkung darauf folgend die zugehörige Gegenkraft (Zentrifugalkraft) dar.

Nimmt man jetzt also das Beispiel, dass ein physikalischer Körper auf einer Kreisbahn an einer Schnur herum geschwenkt wird, so hat er jeweils tangential eine Geschwindigkeit und erfährt aufgrund der weitgehend konstanten Länge der Schnur eine radiale Kraft (Zentripetalkraft), der dann sofort die Gegenkraft (Zentrifugalkraft) entgegenwirkt. Dieser Vorgang wiederholt sich also ständig, so dass man bei jeder Kreisbewegung eines physikalischen Körpers eine Zickzacklinie auf dem Umfang hat.

mfg

[rmw]

Hallo Bruno!

Körper erfahren keine Beschleunigung solange die Summe der von außen angreifenden Kräfte null ist. Das steht steht außerhalb jeder Frage.
Ein Seil kann nur gespannt sein wenn auf beiden Seiten eine Kraft wirkt, das ist allerdings auch keine Frage.

Wenn ich an meinem Seil ziehe und den Körper geradlinig beschleunge, so wirkt auf der einen Seite meine Zugkraft, auf der anderen Seite wirkt dem die Kraft aus der Massenträgheit des Körpers entgegen. Natürlich ist die Massenträgheit für den Körper keine äußere Kraft, für das Seil aber schon. Sonst gebe es in dem Seil keine Zugkraft bzw. Zugspannung.
Wenn man deiner Interpretation folgen wollte, so wäre die Kraft die ein an die Wand geworfener Ball auf die Wand bewirkt, für die Wand keine äußere Kraft. Für den Ball ist die Kraft die er durch die Wand erfährt die äußere Kraft, für die Wand ist die Kraft durch den Ball die äußere Kraft.
Das gilt gerade so auch für das Seil im vorherigen Beispiel.

Das widerspricht nicht den von dir zitierten Sätzen. Es steht nirgdenwo dass die Massenträgheit eines Körpers nicht für andere Körper als äußere Kraft wirkt. Das ist lediglich deine Interpretation.

Grüße
rmw

[Gerhard Kemme]

Na wunderbar, es wirken also auf den Körper zwei gleichgroße Kräfte in entgegengesetzte Richtung, deren Wirkung sich gegenseitig aufheben, so dass die resultierende Kraft Null ist.
Wieso wird nun das dynamische Grundgesetz außer Kraft gesetzt und der Körper beschleunigt in Richtung Drehzentrum, obwohl keine resultierende Kraft auf ihn wirkt?

Offensichtlich müssen wir nun alle Mechanikbücher umschreiben:

1. Körper werden beschleunigt, wenn keine resultierenden Kräfte auf sie einwirken.
2. Körper werden nicht beschleunigt, wenn resultierende Kräfte auf sie wirken.

Durch die als Gegenkräfte wirkenden Trägheitskräfte wird die Beschleunigung eines Körpers begrenzt und auf einen Wert festgelegt, d.h. es entsteht durch die Trägheitskraft ein Kräftegleichgewicht, welches die Eigenschaft hat, eine Beschleunigung vom Wert "a" zuzulassen. In der oft zitierten Formel F=m*a verhält sich die Masse "m" proportional zur Gegenkraft "-F", d.h., wenn man also eine Gegenkraft von ca. 0 N annehmen würde, müsste man auch eine Masse von m=0 kg annehmen und würde dann als Beschleunigung a=F/0 bekommen, d.h. die Beschleunigung würde gegen unendlich gehen.

mfg

[Kurt Gerhardt]

Aus Ergebnissen, die durch angenäherte Ausgangswerte hervorgehen, sollten keine voreiligen Schlüsse gezogen werden.

Diese gute Schülerarbeit geht auf die Planetenbahnen über die Keplergesetze ein und wie sie sich aus der Kombination von Gravitation, Energie- und Drehimpulserhaltung der klassischen Mechanik herleiten. Dazu gehört auch dass sich die gleich grosse Kraft und entgegengesetzte Gegenkraft aufheben (Actio=Reactio).

Abgesehen von Bahnstörungen, hervorgerufen durch die Einflüsse der anderen Himmelskörper und durch Abweichungen von der Kugelform, lassen sich mit den Kegelschnitten die Planetenbahnen einfach berechnen.

Sehr richtig, Trigemina! Absolut keine andere Meinung! Aber ein Gravitationsfeld in seiner raeumlichen Groesse, seiner geometrischen Form und seinen energetischen Groessen kann man damit nicht beschreiben.

Gruesse Icabaru

[Kurt Gerhardt]

Guten Bruno,

Es gibt nur eine zum Drehzentrum gerichtete Zentripetalkraft.
Die Zentrifugalkraft gibt es in der Natur nicht, man führt sie nur ein, damit man die dynamische Kreisbewegung wie einen statischen Fall berechnen kann. Diese künstlich zur Erleichterung der Rechnung eingebrachte Gleichgewichtskraft ist gleich groß, aber entgegengesetzt.

Gut, wenn es die Zentrifugalkraft nicht gibt, dann erklaere doch einmal bitte wie z.B. Kreiselpumpen, Radialventilatoren oder Zentrifugen ohne sie funktionieren koennten! Die sind dann naenlich alle nur Fantasie und existieren nur in unserer Einbildung. Oder? Trigemina hat mit ihrer Aussage 100% recht und daran gibt es nichts zu ruetteln!

Es ist völlig absurd nun "auszurechnen", dass sich Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft unterscheiden.

Was ist daran absurd? Die Erde hat an den Polen eine Fallbeschleunigung von rund 9,832m/s^2 und am Aequator nur 9,7895m/s^2 ! Der Unterschied resultiert aus der real existenten Zentrifugalkraft aus der Eigenrotation der Erde w = 7,2925^-5rad/s. Und diese Zentrifugalkraft wirkt absolut gleichzeitig mit der Zentripedalkraft die man mit der Schwerebeschleunigung gleichsetzt. Ist der genannte Unterschied nun pure Fantasie oder eine exakte Messsung. Ich kenne diese Zahlen als genaue Messwerte, aber vieleicht hast du da neuere Erkenntnisse??

Zur Bestimmung des Bewegungszustandes eines Körpers unter dem Einfluß mehrerer Kräfte wird häufig
von einem dynamischen Gleichgewicht (SF = 0) ausgegangen, wobei außer Antriebs- und Widerstandskräften auch die Schein-Trägheitskräfte zu berücksichtigen sind (Prinzip von d'Alembert)

.
Kuchling, Horst: Taschenbuch der Physik, Verlag Harry Deutsch, Thun und Frankfurt/M, 1984, S. 104/105.

Auch sehr richtig und wir muessen nicht ueber unbestrittene Tatsachen diskutieren. Nur solltest du dir den Satz von d' Alembert noch mal genau lesen, der da heisst:  Alle auf einen bewegten Körper wirkenden Kräfte in und entgegen der Bewegungsrichtung, einschliesslich der Massenträgheitskraft, haben zusammengenommen den Wert 0

Denn er spricht erstens von allen(!) Kraeften und dazu zaehlen auch Inertialkraefte!! Und die wirken wie du am obigen Beispiel der Erde sehen kannst immer gleichzeitig und ergeben dennoch nicht immer Null!! Und zum zweiten spricht d`Alembert nur von der Massentraegheitskraft die sich auf translatorische Bewegungen bzw.die ihnen zugeordneten Kraefte bezieht. Vom Massetraegheitsmoment sprechen weder d`Alembert noch die zitierten Autoren! Warum ist das so? Weil an einem rotierenden Koerper nach diesen Defintionen nie ein dynamisches Gleichgewicht herrscht, denn der Kraftvektor steht immmer in 90º auf dem kreisfoermigen Geschwindigkeitsvektor und in welchen Kraftplan willst du den bitte einzeichnen??

Ich habe als Dozent an Technikerschulen immer wieder erfahren müssen, dass die Studenten in der Regel zu dumm sind, das d'Alembertsche Prinzip zu verstehen, deshalb habe ich mich zufrieden gegeben, wenn sie es überhaupt anwenden konnten.

Man sollte andere nie fuer duemmer einschaetzen als man selbst ist, das kann wie gesagt mitunter sehr nach hinten losgehen! Deine Aussage jedoch impliziert gerade, dass du deine Studenten fuer duemmer haelst als dich selbst. Hochmut kommt vor dem Fall! Und wenn die Studenten das Prinzip von d`Alembert nicht verstehen, heisst das nicht das sie duemmer sind, sondern es logisch nicht nachvollziehen koennen weil es logisch falsch ist! Es wiederlegt sich ja schon aus den realen Messergebnissen und obigen Argumenten.

Ich hasse Newtonwiderleger die überhaupt keine Ahnung haben! Das ist wohl die Konsequenz meines Berufs.[/quote]
Na viel Glueck dazu! Hasse mal schoen weiter. Newtonwiderleger hassen nicht sondern sie bemuehen sich logisch zu denken und eigene Ideen zu entwickeln. Das sie dabei mit Leuten wie dir in Konflikte kommen, ist unvermeidlich. Es bleibt dennoch die Frage wer die besseren Argumente hat? Mit deinem Argument von den dummen Studenten und allen deinen Aussagen hier, hast du nur bewiesen das du keine eigenen Argumente bzw. Ideen hast und nur nachplapperst was in deinen Lehrbuechern steht. Popphysiker dagegen bauen auf diesen Lehrbuechern auf und versuchen wieterzudenken. Genau da ist deine Grenze die wir schon ueberschritten haben! Wohl tatsaechlich eine Konsequenz deines Berufes!?

Freundliche Gruesse
Icabaru

[Kurt Gerhardt]

Hallo Bruno,

Nun, man kann das Ganze ja auch ganz anschaulich erklären.
Man nehme irgend einen kleineren Körper und binde eine Schnur daran. Damit drehe man sich nun im Kreise. Der Körper will nach außen fliegen (aus der Sicht desjenigen der in der Mitte steht, eigentlich will er gerade weiterfliegen) und zieht an der Schnur. Das ist die Zentrifugalkraft.
Der, der in der Mitte steht muß die Schnur zurückhalten (damit der Körper nicht davon fliegt), das ist die Zentripetalkraft.
Wenn man die Schnur los läßt fliegt der Körper trangential zur Kreisbegung weiter. Dann gibt es keine Zentrifugalkraft mehr und auch keine Zentripetalkraft, aber eben auch keine Kreisbewegung.

Kein Grund dies allzu emotional zu sehen.

Das ist Unsinn, weil es dem dynamischen Grundgesetz widerspricht!

F = m a

Frage hat hier irgendwer das dynamische Grundgesetz bezweifelt? Die Definition von rmw ist ledigkich die Wiedergabe der klassischen Demonstration zur Gleichheit von Zentripedal und Zentrifugalkraft! Sie sind in diesen falle tatsaechlich gleich und gleich gross. Aber die Zentrifugalkraft kommt von der um den Mittelpunkt rotierenden Masse und die Zentripedalkraft bvom Bizeps des Mannes der sie schleudert. Entfaellt die Zentripedalkraft vom Bizeps so ist die Feststellung von rmw durchaus ebenso korrekt wie
F = ma! Den a beyeichnet hier die Beschleunigung als solche und macht noch keinen Unterschied zwischen rotatorischer und translatorischer Beschleunigung, die beide unterschiedlich zu beurteilen sind.

Zum Verständnis des dynamischen Grundgesetzes:

[size=150]1. Wenn die resultierende äußere Kraft Null ist dann ist auch die Beschleunigung Null.
2 Wenn die resultierende äußere Kraft ungleich Null ist dann ist auch die Beschleunigung ungleich Null.
3. Wenn die Beschleunigung Null ist dann ist auch die resultierende äußere Kraft Null.
4. Wenn die Beschleunigung ungleich Null ist dann ist auch die resultierende äußere Kraft ungleich Null.

Auch richtig! Nur wissen wir das schon, weil es so in den Lehrbuechern steht! Bei allen der 4 angefuehrten Punkte liegt jedoch die Betonung auf dem kleinen Woertchen wenn(!!). Denn wie du im letzten Post lesen konntest und wie vielen hier bekannt ist, wurde an hand objektiver Praezissionsmessungen nachgewiesen das die real wirksamen Kraefte auf rotierenden Koerpern eben nicht immer gleich sein muessen. Bist du einer der Wenigen die das noch nicht wissen???

Es gibt keine Ausnahme vom dynamischen Grundgesetz:

Und somit gibt es eben doch Ausnahmen vom dynamischen Grundgesetz!!!

Der Schwerpunkt eines rotierenden Körpers wird durch die Zentripetalkraft zum Zentrum hin gleichmäßig beschleunigt. Wenn die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) und die Zentripetalkraft (Radialkraft) beide an einem rotierenden Körper angreifen würden, dann wäre der Körper im Kräftegleichgewicht. Da beide Kräfte gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind, würden sie sich gegenseitig aufheben, der Körper würde êntsprechend dem dynamische Grundgesetz nicht zum Drehzentrum hin beschleunigt, sondern geradlinig gleichförmig weiterfliegen bzw. weiterhin ruhen.

Wenn sie aber eben nicht gleich gross und dennoch entgegegesetzt gerichtet sind??
Wuerde der Koerper nun weiterfliegen, dann bewegt er sich zu irgend etwas! Oder wuerde er ruhen, dann ruht er zu irdendetwas!
Kannst du das unterscheiden, oder logisch korrekt begruenden das beides identisch ist???

So einfach ist das!

Ist sicherlich ganz einfach und alle Popphysiker warten gespannt auf diene Definition.

Freundliche Gruesse
Icabaru