Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Die Scheinbarkeit

Beitragvon Faber » Di 10. Mär 2009, 17:38

scharo hat geschrieben:Nun, zur Corioliskraft, da sie offensichtlich Dir (nicht nur) nicht ganz klar ist:
Das Standartbeispiel: Die sich drehende Scheibe und Beobachter auf der Scheibe, der eine Kugel radial nach außen abschießt:
Diese Kugel ist nach dem Abschuss mit der Scheibe durch keinerlei Kräfte verbunden, sondern fliegt frei durch den Raum. Für einen Beobachter außerhalb der Scheibe bewegt sich die Kugel also geradlinig mit der konstanten Geschwindigkeit v nach außen. Nach der Zeit t = r/v ist sie im Abstand r vom Zentrum angelangt. In dieser Zeit hat sich die Scheibe aber um den Winkel a=w*t weiter gedreht. ... Der Beobachter auf der Scheibe muß diese Ablenkung auf eine Beschleunigung zurückführen.“ – Gerthsen-Vogel-Physik


Der Autor behauptet fälschlicherweise, der Beobachter auf der Scheibe müsse die Ablenkung auf eine Beschleunigung zurückführen. Muss er aber gar nicht. Denn er ist in der Lage festzustellen, dass er selbst sich nicht in einem Inertialsystem befindet, sondern in einem rotierenden System. Er weiß weiterhin, dass es sich bei der Kugel um tote Materie handelt, auf die keine Kraft wirkt. Er weiß, dass sich die Kugel gemäß Newtons erstem Gesetz kräftefrei bewegt. Er kann sie ja untersuchen, bevor er sie loswirft. Er kann sich erklären, dass und warum die Kugel aus seiner Sicht scheinbar abgelenkt wird.

Der Autor sagt richtig, dass Kugel und Scheibe durch keinerlei Kräfte verbunden sind. Also auch nicht durch eine Corioliskraft (die real ist, s.u.).

Ein Problem ist, dass die moderne Physik heute Trägheitskräfte als Scheinkräfte bezeichnet ...

Wikipedia hat geschrieben:[Trägheitskräfte] werden auch als Scheinkräfte bezeichnet, obwohl sie messbar sind und reale Wirkungen hervorrufen.


... obwohl sie messbar sind und reale Wirkungen hervorrufen. Das Wort "Scheinkraft" ist irreführend, weil es suggeriert, es handele sich um scheinbare Kräfte, die nur scheinbare Wirkungen (Täuschungen) zur Folge haben.

Begründet wird das so:

Wikipedia hat geschrieben:Diese Bezeichnung rührt daher, dass sie nur in beschleunigten Koordinatensystemen auftreten und von einem Inertialsystem betrachtet nicht existieren.


Das ist völliger Unsinn. Kräfte sind real und treten zwischen realen Körpern auf. Sie sind so real wie die Körper real sind. Denn sie verändern ganz real den Bewegungszustand realer Körper. Kräfte existieren gleichermaßen real wie auch der Mond real existiert, auch wenn niemand aus keinem Koordinatensystem zuschaut.

Kräfte treten nicht in "in Koordinatensystemen auf". So ein Quatsch. Kräfte sind nicht-materielle Entitäten, die in der Natur auftreten. Dort können sie anhand ihrer Wirkungen nachgewiesen werden. Die Koordinatensysteme sind es, die nicht real sind. Koordinatensysteme existieren nur in unserem Kopf. Die Kräfte da draußen in der Natur aber existierten schon und wirkten schon, als noch kein Mensch existierte, der Koordinatensysteme in seinem Kopf hatte.

Die Corioliskraft ist genauso wie die Fliehkraft eine reale Kraft. Im Beispiel mit der Kugel kommt sie gar nicht vor.

Versucht man eine zurechtgebogene mechanische Beschreibung aus einem Bezugssystem, das kein Inertialsystem ist, dann gelangt man zu einer Scheindynamik, die sich offenbar nur mit lauter irreführenden Begriffen formulieren lässt.

Gruß
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Di 10. Mär 2009, 18:10

Lieber Ljudmil,

scharo hat geschrieben:Das Standartbeispiel: Die sich drehende Scheibe und Beobachter auf der Scheibe, der eine Kugel radial nach außen abschießt:
„Diese Kugel ist nach dem Abschuss mit der Scheibe durch keinerlei Kräfte verbunden, sondern fliegt frei durch den Raum. Für einen Beobachter außerhalb der Scheibe bewegt sich die Kugel also geradlinig mit der konstanten Geschwindigkeit v nach außen. Nach der Zeit t = r/v ist sie im Abstand r vom Zentrum angelangt. In dieser Zeit hat sich die Scheibe aber um den Winkel a=w*t weiter gedreht. ... Der Beobachter auf der Scheibe muß diese Ablenkung auf eine Beschleunigung zurückführen.“ – Gerthsen-Vogel-Physik
Da er nicht kapieren kann, dass nicht auf die Kugel eine Kraft (Corioliskraft ) wirkt, sondern eine Beschleunigungskraft die Scheibe unter den Füssen der kräftefreien Kugel weiter verschoben hat.
Ich kann Dir schon abkaufen, dass in diversen Physikbücher den Schmarrn mit der Formel steht, wo man die Corioliskraft „berechnet“ – zum Totlachen. Es wird (Du auch) eine Kraft an eine Kugel, oder egal auch was, berechnet, obwohl das Ding eindeutig KRÄFTEFREI ist und sich inertial geradlinig bewegt.
Der gleiche Effekt ist auch bei allen beschleunigten Bezugsysteme aus der Sicht des mitbeschleunigten Beobachters zu sehen – das kräftefreie und sich in Inertialflug befindende Ding SCHEINT diesem Beobachter krumm zu fliegen. Der dumme Beobachter meint, es müsse eine Kraft (Coriolis) das Ding in umgekehrter Beschleunigungsrichtung beschleunigen.
Es ist leider nur ein Trugschluss, eine Corioliskraft existiert nur im Kopf eines unwissenden Beobachters.....

Die Corioliskraft kann man weder spüren noch messen, sie ist nur eine Folge einer optischen Täuschung zwischen zwei Bezugssystemen.


Das wird ja immer doller. Das ist der größte Unsinn, den ich zum Thema Corioliskraft jemals gelesen habe. Ich sag´s ja, schmeiß das Buch in den Müll. Was da beschrieben ist, ist die Kinematik einer freifliegenden Kugel relativ zu einer rotierenden Scheibe (Diese Kugel ist ..mit der Scheibe durch keinerlei Kräfte verbunden). Ja, wenn die Kugel nicht verbunden ist, können auch keine Kräfte übertragen werden. Oh Wunder, die Kugel ist wegen des fehlenden Kraftschlusses kräftefrei (das Ding eindeutig KRÄFTEFREI ist ). Und kräftefrei bedeutet keine Kraft. Also auch keine Corioliskraft.
In Deinem Beispiel zur Corioliskraft tritt gar keine Corioliskraft auf :lol:

Nun richtig.
Die Corioliskraft wirkt auf Körper, welche kraftschlüssig mit der rotierenden Scheibe verbunden sind (und zwar in der Technischen Mechanik 100%ig). Sie hat eine reale Wirkung und läßt sich bestens berechnen:

F_c = 2 * m * ω * v_r

Und wenn man sie bei der Auslegung schnell rotierender Maschinen vernachlässigen würde, würden sie den Konstrukteuren um die Ohren fliegen. Und manche Beobachter führen einseitig abgefahrenen Schienen in Nord-Südrichtung und einseitige Auswaschungen an Flußbiegungen auf Corioliskräfte zurück.

Ljudmil, verstrick Dich nicht weiter. Ich meine das ganz freundschaftlich. Nimm Dir ein Lehrbuch für Technische Mechanik oder lies entsprechendes im IN.

Du selbst sagst, die Trägheitskräfte sind reale und keine scheinbare Kräfte. Ich bin genau dieser Meinung. Die Trägheitskräfte kann man messen und spüren – und wie.

Na, wenigstens da hast du eingelenkt. Es ist jetzt nur noch ein winziger Schritt:
Corioliskräfte sind genauso Trägheitskräfte wie Zentrifugalkräfte!

Gruß
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Di 10. Mär 2009, 18:36

Lieber Ljudmil,

scharo hat geschrieben:Es fehlen einige Antworten von Dir:
Ist jetzt klar, dass bei Geschwindigkeit sich ausschließlich um Kinematik handelt?
Ist der geostationäre Sat relativ zu einem Äquatorbeobachter unbewegt?

Da sind sie:

Frage 1:
Kinematik behandelt die Darstellung von Bewegungsabläufen masseloser Strukturen, d.h. ohne Berücksichtigung von Kräften. Sie hat daher keine physikalische Relevanz. Wäre das nicht so, könnte man die Erde als ruhendes Bezugssystem verwenden. Danach dreht sich das gesamte Universum pro Tag einmal um die Erde. Kinematisch exakt. Physikalisch Quatsch. Denn die Sterne müßten eine Bahngschwindigkeit über jegliche Vorstellung haben und die Fliehkraft der Sterne würde unermeßlich sein. Nein, die so kinematisch ermittelten Geschwindigkeiten sind virtuell. Sie besitzen keine physikalische Relevanz. Die Realität findet man durch Transformation ins rotationsfreie System.

Frage 2:
Nein, er ist bewegt. der Beobachter besitzt die Bahngeschwindigkeit v1 und der Sat besitzt die Bahngeschwindikeit v2. Beide haben eine Relativgeschwindigkeit v2-v1.
Und die Erde ist auch gegenüber der Sonne bewegt. Aber das glaubst du ja dann auch nicht. Wärst darin aber wohl der einzige.
Merkur, Mars, Jupiter etc natürlich auch alle unbewegt zur Sonne. Sie dürften dann wohl aber auch nicht unterschiedlich schnell die Sonne umrunden. Optische Täuschung?

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

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 10. Mär 2009, 19:05

Hallo Ernst,

scharos Beispiel war im Grunde, bis auf die fehlende Kraftwirkung durch die Trägheit des Objektes, vollkommen richtig.

Gruß

Sebastian
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Ernst » Di 10. Mär 2009, 19:52

Selbstzensur
Zuletzt geändert von Ernst am Di 10. Mär 2009, 23:46, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 10. Mär 2009, 20:13

Hallo Ernst,

schau Dir doch mal an wie die Corioliskraft bei wikipedia beschrieben wird:

Die Corioliskraft gehört zu den Schein- oder Trägheitskräften. Sie wirkt auf jeden Körper, dessen Bewegung in einem rotierenden Bezugssystem beschrieben wird. Benannt ist sie nach Gaspard Gustave de Coriolis, der sie 1835 erstmals mathematisch herleitete.


hier stimmt doch schon mal alles bei scharo.

Aber schon beim zweiten Abschnitt merkt man, dass bei scharo's Beispiel etwas fehlt:

Die Richtung der Corioliskraft ist senkrecht sowohl zur Bewegungsrichtung des Körpers als auch zur Rotationsachse des Bezugssystems. Ihr Betrag ist proportional zur Masse des bewegten Körpers, zur Rotationsfrequenz und zur Projektion des Geschwindigkeitsvektors auf die Ebene senkrecht zur Rotationsachse. Sind Bewegungsrichtung und Rotationsachse parallel, ist sie Null.


Die Masse ist bei scharo's Beispiel vollkommen irrelevant. Aber ansonsten hat er die Corioliskraft vollkommen richtig beschrieben. Und das solltest Du doch einfach mal anerkennen.

Gruß

Sebastian
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Re: Die Scheinbarkeit

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 10. Mär 2009, 20:17

Chief hat geschrieben:
pauli hat geschrieben:lol
Dieser Vergleich ist nur lächerlich...

Warum? Ist Gravitation eine relativistische Scheinkraft, oder werden wir tatsächleich von der Erde angezogen? :mrgreen: :mrgreen:

mfg


Hallo pauli, hallo Chief,

manche bezeichnen die Gravitation wirklich als Scheinkraft.

Gruß

Sebastian
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Faber » Di 10. Mär 2009, 20:49

Sebastian Hauk hat geschrieben:Die Masse ist bei scharo's Beispiel vollkommen irrelevant. Aber ansonsten hat er die Corioliskraft vollkommen richtig beschrieben. Und das solltest Du doch einfach mal anerkennen.


Beschreibungen der physikalischen Realität werden bevorzugt auf ein Inertialsystem bezogen. Die physikalische Realität beinhaltet i.a. reale Coriolis-Kräfte, Beschreibungen dementsprechend auch.

In scharos Beispiel wird die physikalische Realität aus einem rotierenden Bezugsystem beschrieben. Da scheint es dann so, als ob eine kräftefreie Kugel sich nicht dem 1. Newtonschen Axiom gemäß bewegt, obwohl wir wissen, dass sie es tut.

Man kann nun eine Pseudo-Beschreibung formulieren, in der dann eine (nicht wirklich vorhandene) "Corioliskraft" die (nicht wirklich vorhandene) "Ablenkung" verursacht. Mathematisch kein Problem. Nur entspricht diese Beschreibung nicht der Realität, in der keine Corioliskraft wirkt. Der Autor des Beispiels sagt es selbst: es wirken keine Kräfte.

Gruß
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Sebastian Hauk » Di 10. Mär 2009, 20:57

Hallo Faber,

Man kann nun eine Pseudo-Beschreibung formulieren, in der dann eine (nicht wirklich vorhandene) "Corioliskraft" die (nicht wirklich vorhandene) "Ablenkung" verursacht. Mathematisch kein Problem. Nur entspricht diese Beschreibung nicht der Realität, in der keine Corioliskraft wirkt. Der Autor des Beispiels sagt es selbst: es wirken keine Kräfte.


bei der Corioliskraft wirkt eine Kraft. Lies Dir doch einfach mal folgendes Beispiel bei wikipedia durch:

Corioliskraft und Eisenbahn [Bearbeiten]
Im Schienenverkehr führt die Corioliskraft auf der Nordhalbkugel dazu, dass bei geraden Strecken diejenige Schiene, die in Fahrtrichtung rechts liegt, geringfügig stärker belastet wird als die linke Schiene. Ein Zug (z. B. ein ICE 3 mit 400 t Masse), der bei einer geografischen Breite von 51 Grad (Köln) mit einer Geschwindigkeit von 250 km/h fährt, erfährt eine Kraft von 3.200 N nach rechts. Hat der Zug acht Wagen mit je vier Achsen, wird jedes rechte Rad mit einer Corioliskraft von ca. 100 N nach rechts gegen die Schiene gedrückt. Dies entspricht etwa einem Promille der Normalkraft. Im Vergleich dazu ergibt sich bei dieser Geschwindigkeit bei einem Kurvenradius von 3.000 m auf jedes Rad eine seitliche Kraft von 20.000 N, also 200 mal mehr als die Corioliskraft.


http://de.wikipedia.org/wiki/Corioliskraft

Gruß

Sebastian
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Re: Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

Beitragvon Faber » Di 10. Mär 2009, 21:01

Sebastian Hauk hat geschrieben:bei der Corioliskraft wirkt eine Kraft.


Lernen Sie erstmal Deutsch!

Gruß
Faber

P.S.: und lesen Sie, was ich geschrieben habe!
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