Lotar Pernes hat geschrieben:Bis zur relativistischen „Überarbeitung“ galt nach Newton, daß Trägheitskräfte reale physikalische Kräfte sind, wie beispielsweise die Gravitationskraft auch, und daß auch die Trägheitskräfte dem bewährten und fundamentalen Newtonschen Prinzip von actio und reactio unterliegen.
Diese Ansicht wird allerdings von Newton selbst nicht bestätigt. Dazu muss man sich eben die rund 660 Seiten seiner "Principia" zu Gemüte führen, um zu wissen, dass Herr Pernes sich hier ganz gewaltig irrt. Zur Zentripedalkraft schreibt Newton in seiner "Principia" in den einleitenden Erklärungen:
Erklärung 4.
Eine angebrachte Kraft ist das gegen einen Körper
ausgeübte Bestreben, seinen Zustand zu ändern, ent-
weder den der Ruhe oder den der gleichförmigen
geradlinigen Bewegung.
Diese Kraft besteht nur in dem Bestreben und sie verbleibt, nach-
dem sie dieses ausgeübt hat, nicht im Körper. Dieser verharret nämlich
in jedem neuen Zustande nur vermöge der Kraft der Trägheit. Die bei-
gebrachte Kraft ist verschiedenen Ursprungs, wie z. B. durch Stoss,
Druck, Centripetalkraft.
Erklärung 5.
Die Centripetalkraft bewirkt, dass ein Körper gegen
irgend einen Punkt als Centrum gezogen oder ge-
stossen wird, oder auf irgend eine Weise dahin zu
gelangen strebt.
Hierher gehört die Schwere, vermöge welcher ein Körper sich
dem Mittelpunkte der Erde zu nähern sucht ; die magnetische Kraft,
durch welche das Eisen zum Pole des Magneten hingezogen wird und
jene Kraft, welche es auch immer sei, durch welche die Planeten be-
ständig von der gradlinigen Bewegung abgezogen und, in krummen Linien
sich zu bewegen, gezwungen werden. Ein in der Schleuder herumge-
drehter Stein hat das Bestreben, sich von der herumtreibenden Hand zu
entfernen; er spannt durch dieses Bestreben die Schleuder an, und zwar
desto stärker, je schneller er herumgedreht wird, und er fliegt davon,
sobald man ihn loslässt. Die jenem Bestreben entgegengesetzte Kraft,
durch welche die Schleuder den Stein beständig gegen die Hand zurück-
zieht und ihn im Kreise festhält, nenne ich die Centripetalkraft,
weil sie gegen die Hand, als den Mittelpunkt des Kreises gerichtet ist.
Dasselbe findet bei allen Körpern statt, welche im Kreise herumgetrieben
werden. Sie haben alle das Bestreben, sich vom Mittelpunkte ihrer Bahn
zU entfernen, und wenn nicht eine jenem Bestreben entgegengesetzte
Kraft da wäre, wodurch sie gebunden und in ihren Bahnen zurückgehalten
werden, welche Kraft ich Centripetalkraft nenne;
so würden sie längs
einer geraden Linie mit gleichförmiger Bewegung fortgehen. Ein Pro-
jectil würde, wenn es von der Schwerkraft befreit wäre, nicht zur Erde
abgelenkt werden, sondern
gradlinig gegen den Himmel fortschreiten
und zwar mit gleichförmiger Bewegung, wenn nur der Widerstand der
Luft aufgehoben wäre. Durch die Schwere wird es vom gradlinigen
Laufe abgezogen und beständig gegen die Erde gelenkt, und zwar stärker
oder schwacher nach Verhältnis seines Gewichtes und der Geschwindigkeit
seiner Bewegung. Je kleiner sein Gewicht nach Verhältnis der Menge
der Materie, und je grösser die Geschwindigkeit ist, mit welcher es fort-
geworfen wird; desto weniger wird es vom gradlinigen Wege abweichen
und desto länger ihn fortsetzen. Wenn eine Bleikugel mit gegebener
Geschwindigkeit längs einer horizontalen Linie von der Spitze eines
Berges fortgeschossen wird und auf einer krummen Linie 2 Meilen weit
fortgeht, ehe sie auf die Erde trifft; so würde sie mit der doppelten Ge-
schwindigkeit etwa doppelt so weit, mit lO-facher etwa 10 mal so weit
fortgehen, wenn nur der Widerstand der Luft aufgehoben wäre. Durch
Vergrösserung der Geschwindigkeit könnte nach Belieben die Entfernung
in welche sie geworfen wird, vergrössert und die Krümmung der beschrie-
benen Linien vermindert werden ; dergestalt, dass sie endlich erst in einer
Entfernung von 10, oder 30 oder 90 Meilen niederfiele, oder auch um die
ganze Erde herumliefe, oder endlich gen Himmel fortginge und diese
abweichende Bewegung in's Unendliche fortsetzte. Eben so wie das
Projectil in eine Bahn gebracht werden und so die ganze Erde umlaufen
könnte, kann auch der Mond entweder durch die Schwerkraft, wenn er
nur schwer ist, oder durch eine andere ihn gegen die Erde drängende
Kraft stets vom geradlinigen Wege zur Erde hingezogen und in seine
Bahn gebogen werden. Ohne eine solche Kraft kann er nicht in der-
selben erhalten werden. Diese Kraft würde ferner, wenn sie angemessen
kleiner wäre, ihn nicht stark genug vom geradlinigen Wege ablenken,
hingegen, wenn sie zu gross wäre, ihn mehr als hinreichend zur Erde
ablenken und gegen diese hinfuhren. Es ist daher notwendig, dass sie
gerade von der richtigen Grösse sei. Aufgabe der Mathematik ist es,
die Kraft zu finden, durch welche ein Körper in einer gegebenen Bahn
und mit gegebener Geschwindigkeit erhalten werden könne, und umge-
kehrt, den krummlinigen Weg zu finden, auf welchen ein von einem ge-
gebenen Orte und mit gegebener Geschwindigkeit ausgegangener Körper
durch eine gegebene Kraft abgelenkt wird.
(Zitatende)
Wie man lesen kann, kommt eine "Zentrifugalkraft" bei Newton überhaupt nicht vor. Die Kreisbewegung entsteht durch das Bestreben des Körpers, seinen Zustand - nämlich die gleichförmige geradlinige Bewegung - beizubehalten und aus der Zentripedalkraft, die ihn an diesem Bestreben behindert. Von einer Zentrifugalkraft ist keine Rede. Das Wort "Fliehkraft" kommt im Übrigen in der ganzen Principia ein einziges Mal vor, in der Mehrzahl als "Fliehkräfte" im Kapitel, das seinen berühmten Eimerversuch beschreibt.
Auch Herr Pernes unterliegt der falschen Vorstellung, in einer Kreisbewegung müssten Zentripedalkraft und Zentrifugalkraft im Gleichgewicht sein, weil sie zueinander in einer actio-reactio-Beziehung stehen. Das ist ebenso falsch wie eben nicht im Sinne Newtons.
Dass das nur falsch sein kann, erhellt sich sofort aus der Überlegung, dass das Gleichgewicht dieser beiden Kräfte bedeutet, dass der Körper kräftefrei wäre. Kräftefreie Körper bewegen sich aber gleichförmig linear und nicht auf Kreisbahnen, denn Körper, die sich kreisförmig bewegen, sind beschleunigt und somit keinesfalls kräftefrei!Die Ausführungen von Herrn Pernes haben demnach mit Newtons Mechanik nichts zu tun. Die Zentrifugalkraft ist keinesfalls eine Reaktionskraft zur Zentripedalkraft, sondern die Gegenkraft zur Zentripedalkraft ist die Trägheit des Körpers - wie man bei Newton eindeutig nachlesen kann. Von all den Erklärungen in diesem Forum ist jene von Ernst die einzige, die konform mit Newton geht. Trägheit darf nicht mit Trägheits
kraft verwechselt werden. Trägheitskräfte entstehen aufgrund der Trägheit und sind somit immer Scheinkräfte.
Ich empfehle, Newtons "Principia" zu lesen, ehe man sich in falsche Vorstellungen verirrt und meint, Newton nach Gutdünken interpretieren zu können.
Grüße
Harald Maurer