Zwillingsparadoxon: Unterschrift-Aktion aus den USA

[scharo]

Hallo liebe Freunde,

ich nehme mir etwas Zeit, um auch etwas Salz in die Suppe zu streuen.
Nach dem hier zuletzt gelesene, streitet Ihr um nichts und wieder nichts. Ich sehe keinen, der die Rolle bzw. Wirkung von Kräften missversteht, ich sehe nur reinste Rhetorik.
Meine bescheidene Meinung:
Newton: Kräfte existieren nur paarweise. Somit sind lebendige, wirkende, treibende Kräfte nur eine subjektive Empfindung. Der Newtons-Begriff „eingeprägte“ Kraft leite ich aus ganz anderen Umständen. Newton wollte die „Fernwirkung“ nicht akzeptieren. Die Kraftfelder, mit denen wir heutzutage leben, stillschweigend als real annehmen und damit hantieren, wollte er nicht behandeln, er war vorsichtig in seinen Äußerungen (nicht wie der Laie Albert). „Eingeprägte“ Kräfte waren also die Kräfte, die bereits durch direkten Kontakt entstehen. Er hat also die späteren Probleme in der Elektrodynamik z.B. nicht behandelt. Daher ist es falsch zu behaupten (einige Relativisten), Newtons-Physik sei falsch oder hat versagt.
Kraft kann nur beim Vorhandensein einer Masse existieren. Was Kraft genau sein soll, ist philosophisch ungeklärt, wird auch kaum zu klären sein. Wichtig ist nur zu verstehen, was damit gemeint ist. Nun, eine Masse hat aber eine bestimmte und unzertrennliche Eigenschaft – die Trägheit. Oder, Kraft ist immer mit Masse und Trägheit verbunden und definiert.
Zu den angeblich oder nicht „Scheinkräften“.
Meine Meinung nach, ist die Trägheitskraft keine Scheinkraft. Genauso ist es falsch zu behaupten, die Zentripetalkraft sei real, die Zentrifugal aber nur scheinbar. Scheinbar sind nur kinematische Erscheinungen, die in der Dynamik entlarvt werden – Corioliskraft. Scheinkräfte, wie das Wort aussagt, sind „geglaubte“ Kräfte, bedingt durch BS-Wechsel = Irrtum eines unwissenden Beobachters.
Corioliskraft – Corioliseffekt – nur bei kinematische Bewegung eines kräftefreien Körpers. Die Beispiele mit Flussufern, Bahngleise usw. hat mit Corioliseffekt oder –kraft nichts zu tun, wird aber oft so bezeichnet, obwohl es sich um grundlegende Mechanik handelt und unzertrennlich mit Masse, Trägheit, Kraftübertragung und Beschleunigung verbunden ist.
Um auch den letzten Besserwisser zu überzeugen:
Fall 1: Ein U-Boot steht unbewegt rel z. Wasser. In gewisser Entfernung bewegt sich ein Schiff. Der U-Boot-Schütze feuert einen (ungelenkten) Torpedo und verfehlt das Schiff. Der Schütze: Ich habe doch exakt auf dem Schiff gezielt. Eine Kraft muss wohl den Torpedo abgelenkt haben.
Fall 2: Jetzt ist das U-Boot gleich wie das Schiff bewegt (rel. z. Wasser) – wieder verfehlt – die „böse“ (oder „gute“ aus Schiffssicht) Kraft muss schon wieder am Werke gewesen sein.
Klare Angelegenheit sogar für ein Kind – elementare Mechanik und keine Corioliskraft.
Das Beispiel ist nicht das beste, hoffentlich versteht Ihr, was gemeint ist – durch direkten Kontakt wird ein Körper auf eine höhere oder niedrigere Geschwindigkeit beschleunigt, es wirkt tatsächlich eine Kraft.

Trägheitskraft, Zentrifugalkraft: Sie ist genauso real wie die „wirkende“ oder Zentripetalkraft. Keine Masse = keine Trägheit = keine Kräfte = keine wirkende oder Zentripetal. Der Rest ist reine Rhetorik, wie z.B.:
Eine Bleikugel hängt auf einer Feder an der Decke, die Feder (Federwaage) ist gedehnt, auf sie wirkt offensichtlich und messbar eine Kraft:
Der Gläubige meint: Die Kugel übt eine reale Kraft auf die Feder, die Decke sträubt sich dagegen mit Scheinkraft – die Kugel bleibt unbewegt.
Der Ungläubige: Nein, die Decke zieht (übt reale Kraft) an die Feder, die Kugel sträubt sich dagegen mit Scheinkraft, die Decke bleibt unbewegt.
Wer hat recht? Wie wäre es, wenn keine Kugel an der Feder wäre, oder wenn keine Decke auf der anderen Seite? Wohl dann auch keine Kraft an der Feder, oder?
Also: Reinste Rhetorik ohne physikalische Aussagekraft. Zentripetal- und Zentrifugalkraft sind gleichberechtigt, gleich real, da messbar, immer nur paarweise vorhanden. In der Wirklichkeit ist eigentlich nur eine einzige Kraft vorhanden, wir sind es, die je nach Betrachtungsweise als zwei Kräfte definieren und dann rumstreiten, welche der beiden die wirkliche sein soll.

Was ist aus der Diskussion über Sagnac geworden? So weit zurück habe ich jetzt nicht gelesen. Dass die SRT nicht mal in Ansatz den Effekt erklären kann, ist mir klar, hat aber Ernst geschafft ihn mit der reinen Emissionstheorie überzeugend zu erklären?


Liebe Grüße
Ljudmil

[Gerhard Kemme]

Die Zentripetalkraft beschleunigt den Massepunkt in Richtung Drehachse - wobei einerseits der Winkel zwischen Geschwindigkeitsvektor und Zentripetalkraft nicht 90° beträgt, sondern etwas größer ist

Falsch ist, daß der Winkel nicht genau 90grad sei. Er ist es präzise. Sonst würde aus der Kreisbewegung eine Ellipse. Zudem ist anzugeben, in welchem Bezugssystem die Aussage getroffen wird. Im nichtrotierenden Bezugssstem tritt keine Zentrifugalkraft auf. Ich sag dazu aber nichts mehr, weil diese gute Animation alles zeigt.

Dann wärest du eine Erklärung schuldig, warum der Betrag der Umfangsgeschwindigkeit gleich bleibt, wenn die Zentripetalkraft exakt im Winkel von 90" wirkt.

MassepunktundZentripetalkraft.jpg (12.95 KiB) 3347-mal betrachtet

Vektoren.jpg (11.94 KiB) 3324-mal betrachtet

Sonst würde aus der Kreisbewegung eine Ellipse.

Wenn Behauptung - dann Begründung!

Zudem ist anzugeben, in welchem Bezugssystem die Aussage getroffen wird. Im nichtrotierenden Bezugssstem tritt keine Zentrifugalkraft auf. Ich sag dazu aber nichts mehr, weil diese gute Animation alles zeigt.

Das Jonglieren mit Beobachtern ist zum Verständnis wenig hilfreich - da es sich nur um visuelle Eindrücke handelt. Wenn man einen Löffel ins Wasser hält, ist er auch abgeknickt - Reflexionen darüber wären am Platze, wenn man über Lichtbrechung an der Grenze zwischen unterschiedlichen Medien sprechen will - bezüglich des tatsächlichen physikalischen Sachverhaltes wird man so keine Information erhalten.
Die Situation des Herumschwenkens eines Gegenstandes oder des Erlebens von Zentrifugalkraft bei Kurven- oder Karusselfahrt ist durchaus bekannt. Beide Kräfte - Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft - sind durchaus erfahrbar - wobei man beim Hammerwerfen oder Fesselflugzeug durchaus erfahren kann, dass man keinen Winkel von 90° zwischen Vektor der Umfangsgeschwindigkeit und Vektor Zentripetalkraft halten kann.

[Ernst]

Lieber Ljudmil,
ich freue mich sehr, daß Du wieder hier bist.

Was ist aus der Diskussion über Sagnac geworden? So weit zurück habe ich jetzt nicht gelesen. Dass die SRT nicht mal in Ansatz den Effekt erklären kann, ist mir klar, hat aber Ernst geschafft ihn mit der reinen Emissionstheorie überzeugend zu erklären?

Es gibt einen solchen qualitativen Effekt, allerdings nach dem bisherigen Stand ist er deutlich kleiner als der beobachtete Effekt. Ich werde den Emittereffekt später mal quamtifizieren. Eventuell habe ich auch noch etwas übersehen.

Zur Trägheitskräften und Corioliskräften haben wir uns seinerzeit ja unter Beteiligung von Trigemina ausreichend ausgetauscht. Nach unserer Auffassung liegst Du da völlig daneben. Auch heute noch, wenn Du behauptest, die Wirkungen auf der Erde (Flußerosion und Schienenabnutzung) hätten nichts mit der Corioliskraft zu tun. Und vermutlich meinst Du noch heute, daß die Corioliskraft nur bei radialer Relativbewegung im rotierenden Objekt auftritt. Das ist nicht im Einklang mit der Technischen Mechanik.
Bitte, Ljudmil, beginne mit diesem Standpunkt keine ernute Diskussion dazu. Interessierte finden das im Forum Archiv.

Gruß
Ernst

[Ernst]

Dann wärest du eine Erklärung schuldig, warum der Betrag der Umfangsgeschwindigkeit gleich bleibt, wenn die Zentripetalkraft exakt im Winkel von 90" wirkt.

ich denke gar nicht daran, hier Nachhilfe in elementarer Physik/Mathematik zu geben. Nur ein Tippp: Sowas rechnet man infinitesimal.

Gruß
Ernst

[Gerhard Kemme]

... Es wirken ständig Kraft und Gegenkraft - und eine solche Gegenkraft ist die Trägheitskraft, d.h. bei der Kreisbewegung wird der Massepunkt versuchen, seinen Bewegungszustand zu erhalten, d.h. der Geschwindigkeitsvektor der Umfangsgeschwindigkeit zeigt tangential zum Umfang. Die Zentripetalkraft beschleunigt den Massepunkt in Richtung Drehachse - wobei einerseits der Winkel zwischen Geschwindigkeitsvektor und Zentripetalkraft nicht 90° beträgt, sondern etwas größer ist -

Irgendwas ist suboptimal mit diesen "Kräften" zu den Rotation's-Übersichts-Skizzen.
So einfach statische lineare Kraft, also Beschleunigung und Geschwindigkeit (Vektor)addiert gibt eher etwas wie eine Parabel-Bewegung.

Da muß eigentlich ein Drehvektor mathematisch eingeführt werden.
Nur einfach mit nicht 90° zu argumentieren führt auch nicht zum Kern der Klarheit.

Bei der Übersetzung physikalischer Sachverhalte in das Verständnis sollte eine Bemühung vorhanden sein, mit dem Einfachsten zu beginnen und wenn möglich auf Erfahrungen zurückzugreifen. Eine Parabel-Bewegung könnte es nicht sein, da es eine Übertragungsvorrichtung der Zentripetalkraft gibt, die meistens nur geringfügig dehnbar ist - z.B. Seil, Tragarm Karussel. Der Rest ist vom Verständnis nicht schwierig, wenn die folgende Wirkungskette berücksichtigt wird:

Befindet sich der Massepunkt direkt vertikal über dem Drehpunkt, dann wirkt keine Zentripetalkraft.

Entfernt sich der Massepunkt tangential (waagerecht) vom vorherigen Ort, dann wirkt eine Zentripetalkraft, da das Seil etc. gedehnt wird.

So wird der Massepunkt in der vorherigen Bewegungsrichtung abgebremst und in Richtung Drehachse beschleunigt.

Die Richtung des Vektors der Umfangsgeschwindigkeit hat sich somit geändert - der Betrag nicht.

[Gerhard Kemme]

Dann wärest du eine Erklärung schuldig, warum der Betrag der Umfangsgeschwindigkeit gleich bleibt, wenn die Zentripetalkraft exakt im Winkel von 90" wirkt.

ich denke gar nicht daran, hier Nachhilfe in elementarer Physik/Mathematik zu geben. Nur ein Tippp: Sowas rechnet man infinitesimal.

Das haben wir alles schon hinter uns. Hoffentlich ist dir klar, dass auch ein Differential des Weges ein sehr kleines delta_s ist, d.h. wir es mit keinem Punkt zu tun haben und ein Punkt nur dadurch entsteht, dass ein Grenzübergang mit x-->0 vorgenommen wird, der in diesem Falle aber einerseits strittig ist, weil nur theoretisch angenommen aber nicht dem physikalischen Sachverhalt entsprechend und weil andererseits bei einem Kontinuum von Reellen Zahlen keine 0 vorhanden ist.

[Ernst]

Im Bildteil b) für das rotierende Bezugssystem ist übrigens eine Vereinfachung.

Vollständig ergibt sich die Kraft auf die rote Person in Richtung Zentrum aus der Überlagerung der Zentrifugalkraft und der Corioliskraft.
Z = - m*ω²*R Zentrifugalkraftkraft (in Richtung radial nach außen)
C = 2*m*v*ω = 2*m*ω²*R Corioliskraft (in Richtung Zentrum, Rechtehandregel !)
F_res = C - Z = m*ω²*R (in Richtung Zentrum) Das ist also rechnerisch gleich einer entsprechneden Zentripetalkraft. Muß ja auch so sein.

Muß nicht jeder nachvollziehen. Ich will das nur der Vollständigkeit ergänzen.

Gruß
Ernst

[Ernst]

dass auch ein Differential des Weges ein sehr kleines delta_s ist, d.h. wir es mit keinem Punkt zu tun haben und ein Punkt nur dadurch entsteht, dass ein Grenzübergang mit x-->0 vorgenommen wird, der in diesem Falle aber einerseits strittig ist, weil nur theoretisch angenommen aber nicht dem physikalischen Sachverhalt entsprechend

Deine Mathematik und Deine Physik. Ich beurteile das nicht.
Es ist eine Infinitesimalrechnung, welche da erfunden wurde. Infinitesimalrechnung! I N F i N I T Es wird mit unedlich kleinen Distanzen gerechnet Unendlich klein ist nicht sehr klein, sondern eben unendlich klein. Wenn Du den Begriff unendlich verinnerlichen kannst.
Das wäre ja ´ne schöne Funktionentheorie, wo die Gymnasiasten bei der Kurvendiskussion und den Ableitungen ständig mit einem "Schlupf" ala Herrn Kemme rechnen müßten.
Ich werde Dich aus gutem Grund nicht mehr kommentieren.

Gruß
Ernst

[Kopernikus]

I N F i N I T Es wird mit unedlich kleinen Distanzen gerechnet Unendlich klein ist nicht sehr klein, sondern eben unendlich klein. Wenn Du den Begriff unendlich verinnerlichen kannst.

Gruß
Ernst

Also hier die Definition des Differentials :

Das Differential dF einer Funktion F ergibt sich zu

dF = F(x + h) - f(x) = F' (x) * h als Funktin von h.
Dabei gilt, daß die Funktion F(x+h) - F(x) / h im Punkte h stetig ist, was heißt, daß der

lim F(x + h) - F(x) / h existiert und = a ist.
h --> 0

Allerdings , wie sieht es nun wirklich aus mit Sagnac ?
Wie ist der Stand der Dinge ?
Im WIKI-Artikel Sagnac-Interferometer ist die erläuternde Erklärung falsch.
Der Artikel unterschlägt wie das Differential dl umgerechnet wird , sodaß das Interferometer dem Photon vorauseilt.

[Gerhard Kemme]

dass auch ein Differential des Weges ein sehr kleines delta_s ist, d.h. wir es mit keinem Punkt zu tun haben und ein Punkt nur dadurch entsteht, dass ein Grenzübergang mit x-->0 vorgenommen wird, der in diesem Falle aber einerseits strittig ist, weil nur theoretisch angenommen aber nicht dem physikalischen Sachverhalt entsprechend

Deine Mathematik und Deine Physik. Ich beurteile das nicht.
Es ist eine Infinitesimalrechnung, welche da erfunden wurde. Infinitesimalrechnung! I N F i N I T Es wird mit unedlich kleinen Distanzen gerechnet Unendlich klein ist nicht sehr klein, sondern eben unendlich klein. Wenn Du den Begriff unendlich verinnerlichen kannst.
Das wäre ja ´ne schöne Funktionentheorie, wo die Gymnasiasten bei der Kurvendiskussion und den Ableitungen ständig mit einem "Schlupf" ala Herrn Kemme rechnen müßten.
Ich werde Dich aus gutem Grund nicht mehr kommentieren.

Kannst du dir vorstellen, dass man ein mathematisches Modell in einem Fall anwenden kann und in einem anderen Fall die Grenzen des Modells überschritten werden? Was "unendlich" ist, weißt du nicht - ansonsten bitte ich um Angabe der Stellenzahl einer unendlichen Dezimalzahl, d.h. z.B. nach wieviel Stellen ist 0,000 ... 0001 endlich exakt Null. Insbesondere geht es nicht um Behauptungen (es sei denn man sagt, daß man es nur glaubt), sondern um Begründungen und Nachweise von Behauptungen - insbesondere beim Begriff "unendlich".
Somit bleibt einfach die Tatsache, dass aus einer Distanz kein Punkt wird - auch wenn man die Worte Grenzübergang etc. sagt.
Als Differential df wird meistens df=lim [(f(x+h)-f(x)] mit h-->0 geschrieben - aber das ist nun einmal ein kleines Stück Weges.