Zwillingsparadoxon: Unterschrift-Aktion aus den USA

[scharo]

Gerhard hat eine gute und zutreffende Erklärung der Corioliskraft vorgestellt, die unsere Meinung wiedergibt.
Erstaunlicherweise hat Ernst diese Erklärung zugestimmt. Soll das heißen, dass er endlich die Corioliskraft und ihre physikalische Bedeutung begriffen hat, oder ist nur so verwirrt, dass er seinen Irrtum nicht bemerkt?

[Ernst]

Da ist tatsächlich nur eine Kraft im Spiel, welche die Bewegungsgleichung bestimmt.

Nein, stimmt einfach nicht Ernst.
Nehmen wir Eisenbahnschienen in einer Kurve. Die müssen selbstverständlich die Fliehkraft des Zuges aushalten. Umgekehrt wirken die Schienen als Gegenkraft auf den Zug das ist die Zentripetalkraft. Das ist wie wenn du mit der Hand auf den Tisch drückst: Kraft und Gegenkraft. Da ist kein Unterschied dazu.

Doch. das stimmt schon. Du bist nur in Deiner Statik gefangen. Du verwechselst Gegenkraft mit Trägheitskraft.

Auf den Zug wirkt die Zentripetalkraft, ausgeübt von der Schiene auf den Zug. Und als Gegenkraft wirkt diese Kraft in entgegengesetzter Richtung auf die Schiene. Aber auf den Zug wirkt nur eine Kraft. Die andere wirkt ja auf die Schiene.

Das ist nur eine andere Krafteinleitung und entspricht jener der Masse an der Schnur des Zentralbeobachters. Die Zentripetalkraft wirkt über die Schnur auf die Masse. Die Gegenkraft wirkt über die Schnur auf den Beobachter. Auch hier wirkt auf die Masse eine einzige Kraft, die Zentripetalkraft. Die Gegenkraft wirkt ja auf den Beobachter.

In beiden Fällen bewirkt die eine Kraft auf die Masse die Kreisbewegung entsprechend der genannten Bewegungsgleichung

Trägheitskräfte sind jeweils nur im rotierenden Bezugssystem vorhanden. Da greift im Gegensatz zu vorigem nicht nur eine einzige Kraft an die Masse/Zug sondern nun zwei Kräfte, wie bisher die Zentripetalkraft und zusätzlich eine entgegengesetzte Zentrifugalkraft. Dadurch ist die Resultierende Null und die Masse bleibt in Ruhe, was sie ja im rotierenden Bezugssystem auch tut.

Ich versichere Dir, mein Studium liegt deutlich mehr als 10 oder 20 Jahre zurück. Und es wurde damals wie heute so gelehrt und angewendet.Und nicht alle hier angeführten Quellen sind jünger als 10 Jahre. So als freundschaftlicher Hinweis vom Dynamiker zum Statiker.

Praktisch betrifft´s Dich nicht, weil Du immer im Bezugssystem des Konstruktionselementes rechnest.

Gruß
Ernst

[Ernst]

Lieber Ljudmil,

Er sieht aber, besonders beim Karussell, auch eine Kraft, die die Gondeln (Federwaage) nach außen, bis einer gewissen Seilneigung treibt.

Es hat keinen Zweck. Wenn man die einfachsten Gerundelemente der Mechanik nicht nur nicht beherrscht, sondern falsch zurechtzimmert, kann man in etwas anspruchsvoleren Konfigurationen selbstverständlich nichts erklären. Und wieder stellst du Dich aus diesem Grunde gegen alle bekannten Aussagen der Mechanik. Ich rate Dir aus ganz freundschaftlichen Gründen davon ab und empfehle Dir bei Interesse die Fachliteratur oder einen persönlichen Insider zu konsultieren, bevor Du wiedermal solche Eigenbrötlerkonfusionsphysik propagierst. Was Du schreibst, ist alles wieder "ausgedachte" Mechanik. Die richtige wurde hier endlos von Fachleuten mit Quellen und Links dargestellt.

Er sieht aber, besonders beim Karussell, auch eine Kraft, die die Gondeln (Federwaage) nach außen, bis einer gewissen Seilneigung treibt.

Im Außensystem existiert keine Fliehkraft. Im vorliegenden Modell wird der Einschwingvorgang der Gondel beim Karusselllstart ausgeklammert und nur der stationäre Fall betrachtet. Und da bewegt sich die Gondel auf einer Kreisbahn. Die ist stabil Warum, weil erstens eine Kraft (Zentripetalkraft, zusammengesetzt aus Seilkraft und Schwerkraft) ins Zentrum wirkt, welche die Gondel von ihrer unbeschleunigten tangentialen Bahn in eine Kurve zwingt und weil zudem die Zentripetalkraft gerade so groß ist, daß diese Kurve einen Kreis ergibt.

Lieber Ljudmil, das ist hier bis zum gehtnichtmehr durchgekaut. Du wirst es mit Deinem mangelnden Basiswissen nicht auf Anhieb verstehen. Es nutzt Dir gar nichts, mit eigenen "Vorstellungen" das als falsch zu deklarieren. Nutzen wird Dir nur systematisches Lernen. Und da fang empfehlenswerter Weise nicht hier an, sondern beim einfachen Feder-Masse System. Guckst Du etwas zurück, findest du feine Animationen dazu. Viel Erfolg. Ach so: Mathematik muß auch gelernt werden; sonst versteht man in Physik immer nur Bahnhof.

Wie solchen unnachahmlichen Blödsinn:

Wie wäre es, wenn zwischen dem Auftreten der Zentrifugal- und Zentripetalkraft eine gewisse Verzögerung besteht. Die Zentripetale wirkt und ändert die Richtung der Bewegung. Sofort, aber wie erwähnt mit Verzögerung, erwächst der Widerstand der Masse gegen eine Beschleunigung, die gleichgroße Zentrifugale. Der Körper befindet sich wieder in Inertialbewegung, beide Kräfte verschwinden, die Richtung ist jedoch schon geändert.

Ich rate Dir ganz freundscaftlich, auf solche "Diskussion" zu verzichten.

Liebe Grüße
Ernst

[Ernst]

Gerhard hat eine gute und zutreffende Erklärung der Corioliskraft vorgestellt, die unsere Meinung wiedergibt.
Erstaunlicherweise hat Ernst diese Erklärung zugestimmt. Soll das heißen, dass er endlich die Corioliskraft und ihre physikalische Bedeutung begriffen hat, oder ist nur so verwirrt, dass er seinen Irrtum nicht bemerkt?

Verwirrt sein muß man bei dieser Problematik, wenn es an ganz elementarem Mechanikwissen mangelt. Und dann überliest man auch, daß ich das als Spezialfall bezeichnet habe. Ich wundere mich wirklich, mit welcher Dreistigkeit Du mit Deinem elementarem mechanischem Unwissen hier solche Parolen hinmalst.

Du bezeichnest Dich schon in der Mehrzahl ("unsere Meinung") Es ist Deine Meinung und die von zwei/drei anderen ungelernten Laien. Und da könnt Ihr natürlich eine Meinung haben. Nur die ersetzt eben kein Wissen. Das Wissen wurde hier zur genüge publiziert; von allen Teilnehmern, welche es besitzen.

Dein "Wissen" dazu hast Du ja zur Genüge veranschaulicht. Daher betrachte ich Deinen obigen Einwurf gutmütigerweise als Witz.
Du möchtest hier über das große 1x1 der Mechanik mireden, obgleich Du das kleine 1x1 nicht beherrscht.
Ich kenne einige Leute, welche für Physik keine Ader haben. Aber alle sind sich dessen bewußt. Du bist die Ausnahme.
Aber ich hoffe, Du bist insofern auch eine Ausnahme, daß Du befähigt bist, den Lehrstoff nachzuholen. Volkshoschschule wäre ein Tipp.

Wenn Du irgendwann das folgende elementare Beispiel verstehst, dann gehts weiter:

http://www.dieter-heidorn.de/Physik/VS/Mechanik/K08_Kreisbewegung/K08_Kreisbewegung.html

6. Die Zentripetalkraft wird oft mit der Zentrifugalkraft verwechselt. Zwischen diesen beiden Kräften muss aber unterschieden werden, wie die folgende Betrachtung zeigen soll.
Eine Drehbewegung kann aus verschiedenen Bezugssystemen betrachtet werden, z.B. aus dem sogenannten „Laborsystem“, d.h. einem Bezugssystem, in dem die Kreisbewegung abläuft, oder aus einem mitrotierenden Bezugssystem.
Denken Sie zur Veranschaulichung an ein Karussell: Wenn Sie daneben stehen und der Drehung zusehen, befinden Sie sich in einem „Laborsystem“ und beschreiben die Drehung aller auf dem Karussell befindlichen Gegenstände als eine Kreisbewegung. Sitzen Sie dagegen selbst auf dem Karussell, bewegt sich für Sie nichts auf dem Karussell im Kreis, da Sie natürlich ein Bezugssystem verwenden, das mit dem Karussell verbunden ist – eben ein mitrotierendes Bezugssystem.

Das Karussell lässt sich durch folgende vereinfachte Anordnung beschreiben: Eine Kreisscheibe rotiert mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um eine Drehachse im Mittelpunkt der Scheibe. Am Rand der Scheibe befindet sich eine Kugel, die über eine Feder mit der Achse verbunden ist.



A ist ein ruhender Beobachter im Laborsystem. Er stellt fest, dass auf die Kugel eine Zentripetalkraft Fz wirkt und die Kugel sich daher auf einer Kreisbahn bewegt.

B ist ein mitrotierender Beobachter auf der rotierenden Scheibe. Er stellt fest, dass auf die Kugel eine Kraft Fz wirkt. Dennoch bleibt die Kugel – im mitrotierenden Bezugssystem – in Ruhe. Also folgert der Beobachter B, dass es zu Fz eine Gleichgewichtskraft gibt, deren Betrag gleich dem Betrag von Fz ist und die nach außen weist. Dies ist die Zentrifugalkraft (auch Fliehkraft genannt).

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Liebe Grüße
Ernst

[Hannes]

Hallo Trigemina !

Und wenn Du eine Scheibe rotieren lässt und daneben stehst, spürst Du dann die Zentrifugalkräfte? Du befindest Dich genau in eben jenem nicht rotierenden Bezugssystem, das es Deiner Meinung nach eigentlich gar nicht geben dürfte.

Warum dürfte es ein nicht rotierendes Bezugssystem nicht geben ?
Ja, wozu muss ich alles spüren ?
Bei einem sich drehenden Karussel kann ich die Zentrifugalkräfte zum Beispiel ganz deutlich SEHEN, da die Gondeln seitwärts geschleudert werden. Ich kann auch sehen, ob sich eine Scheibe dreht oder nicht. Dabei brauche ich nicht im rotierenden System sitzen.
Und wenn das Karussel stehen bleibt, dann kann ich das ganz eindeutig feststellen, obgleich ich mich nicht im selben System befinde. Oder nicht ?
Die Spielereien mit verschiedenen Systemen werden doch nur dazu benützt, um Verwirrung zu stiften, so wie es der Coriolisspezialist die ganze Zeit demonstriert.
Ein ganz klein wenig Vorstellungskraft und wir können uns die Diskussion sparen.

Mit bestem Gruß
Hannes

[Trigemina]

Warum dürfte es ein nicht rotierendes Bezugssystem nicht geben ?

Du hast geschrieben:

Ein rotierendes System hat natürlicherweise Zentrifugalkräfte.
Ein nichtrotierendes System für die gleiche Situation gibt es nicht.
Entweder ist das System rotierend, oder es steht.

Hervorhebung von mir

Wenn es sich um eine rotierende Scheibe handelt, kannst Du im nicht rotierenden Laborsystem nur die Zentripetalkraft "sehen", da das Material von ihr in eine Kreisbahn gezwungen wird.

Wenn Du nun das Kettenkarussell ansprichst, empfehle ich Dir diesen Link von Ernst gut zu studieren:

viewtopic.php?f=6&t=353&start=1750#p33469

Die Spielereien mit verschiedenen Systemen werden doch nur dazu benützt, um Verwirrung zu stiften...

Nein, es spielt schon eine Rolle ob man neben oder auf dem Karussell ist. Die verschiedenen Bezugssysteme sind praktischer Natur und beschreiben die eingeprägten invarianten Kräfte (Schwerkraft, Zentripetalkraft, Seilkraft) und zusätzlich die Trägheitskräfte im mitrotierenden System (Zentrifugalkraft, Corioliskraft bei Relativbewegungen)

Ein ganz klein wenig Vorstellungskraft und wir können uns die Diskussion sparen.

Wohin die klein wenige Vorstellungskraft führt und welch seltsame Blüten sie zu Tage fördert, ist an dieser Diskussion gut erkennbar.

Gruss

[Harald Maurer]

Es ist leider etwas irreführend, wenn im Gerthsen die Zentrifugalkraft als "Reaktionskraft" zur Zentripedalkraft bezeichnet wird, weil dies zur Annahme verleitet, die beiden Kräfte stünden im selben Verhältnis zueinander wie actio-reactio - was schlicht und einfach falsch ist. Newtons Axiom bringt ja die Impulserhaltung zum Ausdruck, und der Impuls ist nicht erhalten durch eine Scheinkraft, die in einem BS existiert und im anderen nicht. Die Zentripedalkraft als reale Impulsänderung gibt es in beiden Bezugssystemen als actio, die Reaktionskraft zur Impulserhaltung muss es daher auch in beiden Bezugssystemen geben. Die Zentrifugalkraft oder überhaupt eine Scheinkraft kann es deshalb auf keinen Fall sein! Die Reactio der Zentripedalkraft ist nämlich die Zentripedalkaft des Rotationsursprungs; bei kreisförmiger Bewegung eines Objekts um ein Rotationszentrum führt immer auch dieses Zentrum eine Rotation um den gemeinsamen Schwerpunkt aus! So rotieren z.B. Sonne und Erde um diesen gemeinsamen Schwerpunkt. Actio-reactio zwecks Impulserhaltung sind hier die zum Schwerpunkt gerichteten Zentripedalkräfte der beiden Himmelskörper! Das ist die Wechselwirkung im SInne Newtons. Die Zentrifugalkraft gibt es - betrachtet vom Außensystem, in welchen diese Rotationen um den gemeinsamen Schwerpunkt gesehen werden können - überhaupt nicht.

Um zu verstehen, dass die Reactio einer Zentripedalkraft wiederum eine Zentripedalkraft ist, stelle man sich zwei Personen auf Rollschuhen vor, die mit einem Seil verbunden sind. Zieht nur eine Person an dem Seil, wird nicht etwa nur diese eine Person oder nur die andere Person in Bewegung gesetzt, sondern beide Personen rollen aufeinander zu und treffen sich im Schwerpunkt des Systems, dessen Ort sich aus den Massenverhältnissen ergibt. Obwohl nur eine Person am Seil zieht (actio) setzt sich auch die zweite Person zur Mitte in Bewegung (reactio)!
Wie ich und auch Trigemina betont haben, fliegen die Objekte eines rotierenden Systems tangential weg! Wäre die Fliehkraft die reactio der Zentripedalkraft, welche radial gerichtet ist, müsste sie ebenso zwecks Impulserhaltung radial gerichtet sein und Objekte dürften dann nicht tangential wegfliegen, sondern eher radial bzw. müsste ihre Bahn eine Resultierende aus der tangentialen und radialen Bewegung sein. Und das ist aber nicht derFall - was beweist, dass es eine Reaktionskraft zur Zentripedalkraft namens Zentrifugalkraft real gar nicht gibt!

Schwer zu verstehen? Einfach an die Personen auf den Rollschuhen denken und sich dann vorstellen, was geschieht, wenn sie einander umkreisen, wobei die schwerere Person den Rotationsursprung bestimmen wird, nämlich den Schwerpunkt, der in ihrer Nähe liegen wird, und von dem jeweils eine Zentripedalkraft die Kreisbahnen verursacht. Wer jetzt diese beiden entgegen gerichteten Zentripedalkräfte (actio-reactio) vor seinem geistigen Auge sehen kann, wird Newtons Axiom vielleicht besser verstehen.

Grüße
Harald Maurer

[galactic32]

Es ist leider etwas irreführend, wenn im Gerthsen die Zentrifugalkraft als "Reaktionskraft" zur Zentripedalkraft bezeichnet wird, weil dies zur Annahme verleitet, die beiden Kräfte stünden im selben Verhältnis zueinander wie actio-reactio - was schlicht und einfach falsch ist.

Diese beiden Kräfte stehen im selben "Verhältnis" zueinander, schlicht und einfach.

Newtons Axiom bringt ja die Impulserhaltung zum Ausdruck, und der Impuls ist nicht erhalten durch eine Scheinkraft, die in einem BS existiert und im anderen nicht.

Mehrfach falsch.
Die Z.f.kraft ist keine Scheinkraft und in einem anderen BS sind solche Fundamentalgrößen auch nicht einfach verschwunden, bzw. nicht existent.

bei kreisförmiger Bewegung eines Objekts um ein Rotationszentrum führt immer auch dieses Zentrum eine Rotation um den gemeinsamen Schwerpunkt aus!

Welche eigentlich identisch sind oder sein müssen.
Rotationszentrum=Schwerpunktzentrum

Die Zentrifugalkraft gibt es - betrachtet vom Außensystem, in welchen diese Rotationen um den gemeinsamen Schwerpunkt gesehen werden können - überhaupt nicht.

Wissenschaftlich unhaltbar.
Das mag eine Doktrin tausendmal behaupten, wird jedoch kein pysikalischer Alphabet im Ansatz akceptieren.
Ganz im Gegenteil, die fehlende notwendige wissenschaftliche Begründung, deutet sogar ein Betrug gegen Lernende an.
Das Einführen von Definitionen, die wissenschaftlich keinen Sinn haben, führt obendrein viele in die Irre, die sich von solchen Lehrplanverbreitern und Lehrbuchschreibern verführen lassen.

Wäre die Fliehkraft die reactio der Zentripedalkraft, welche radial gerichtet ist, müsste sie ebenso zwecks Impulserhaltung radial gerichtet sein und Objekte dürften dann nicht tangential wegfliegen, sondern eher radial bzw. müsste ihre Bahn eine Resultierende aus der tangentialen und radialen Bewegung sein.

Langsam, sobald die Zentripetalkraft abreißt, ändert sich eh auch noch der Radius zum Drehzentrum etc. etc.

Gruß

[Hannes]

Hallo Trigemina !
Du hast geschrieben:

Wohin die klein wenige Vorstellungskraft führt und welch seltsame Blüten sie zu Tage fördert, ist an dieser Diskussion gut erkennbar.

Du hättest schreiben sollen: Wohin das Fehlen von ein klein wenig Vorstellungskraft führt,ist an dieser Diskussion gut erkennbar.Und bei manchen Besserwissern ist das leider der Fall.
Mit bestem Gruß
Hannes

[Hannes]

Hallo Chief !

Das Bestreben der Masse sich einer Änderung ihres Bewegungszustandes zu widersetzen (d.h tangential wegzufliegen) ist die Ursache der Zentrifugalkraft. Die Masse stößt sozusagen ständig gegen das Fadenende und wird elastisch zurückreflektiert (ein wenig Vorstellungskraft wird benötigt ). Die zeitliche Änderung des Impulses (Kraft) steht also senkrecht auf den Kreis (nach außen gerichtet).

Ich habe schon einmal deine Geduld mit den Besserwissern und Coriolisspezialisten bewundert. Aber manche WOLLEN nicht verstehen. Die wollen nur alles besser wissen.

Mit Gruß
Hannes