Lieber Harald,
Du bringst einiges durcheinander. Dir ist verziehen, Du bist in diesen Fragen ein Laie, wie auch viele hier im Forum. Einem Ernst können wir aber nicht verzeihen, da er nach seiner Behauptung kein Laie sei, und der ununterbrochen andersdenkende auf primitivster Weise beleidigt.
Merke Dir die einfachen Regel: Es gib keine Kraft ohne beteiligte Massen!
Es gib keine Massen ohne Trägheit!
Trägheit und Trägheitskraft sind nicht identisch.
Trägheit ist eine unzertrennliche Eigenschaft der Masse.
Trägheit kann nicht einer Kraft entgegengesetzt werden. Entgegengesetzt kann nur eine Kraft werden. Die Trägheit kann nur durch Trägheitskraft wirken. Oder, einer Zentripetalkraft oder egal auch welche, als wirkend angenommen, kann nur eine Trägheitskraft entgegengesetzt werden.
Es gib keine Kraft ohne Gegenkraft.
Bei gleichmäßiger Kreisbewegung sind Zentrifugal- und Zentripetalkraft gleichgroß und entgegengesetzt. Messen kann man nur eine Kraft (bravo fb557... ). Wären sie nicht gleichgroß und entgegengesetzt, dann wird die betreffende Masse sich entweder vom Zentrum entfernen oder den Zentrum (Achse) nähern – die resultierende Kraft zeigt immer auch die Bewegungsrichtung.
Trägheitskraft entsteht erst dann, wenn eine äußere Kraft auf die Masse eingreift. Was Trägheitskraft und was äußere, bzw. aktive Kraft sein soll, ist nur eine rhetorische Angelegenheit, die man auch als Betrachtung aus verschiedenen Bezugssystemen bezeichnet. Wie kann dann die eine Kraft scheinbar, d.h. nicht existierend, sein, wenn beide gleichberechtigt und gleichexistent sind? Auf diese meine Anmerkung, bzw. Beschreibung bist Du nicht eingegangen, warum wohl.
Bremsendes oder in Kurve fahrende Auto, Insassen im Zug usw.:
Nicht zu verwechseln – ein Gegenstand (Masse) fliegt kräftefrei weiter – hier wirkt weder aktive noch passive (Trägheitskraft) – so sieht es aus einem IS, die gleichmitbewegt ist, aber auch aus einem anderen (Strasse) IS. Aus Sicht des beschleunigten Systems, wo der Beobachter sich
IN RUHE fühlt, ist der Gegenstand durch eine Geisterkraft beschleunigt. Diese Geisterkraft nennen einige Trägheitskraft – und das ist grottenfalsch. In der Wirklichkeit und wie oben erwähnt, wirkt absolut keine Kraft auf dem Gegenstand. Es ist klar, dass diese erfundene Geisterkraft keine Gegenkraft hat. Für viele Berechnungen in der Mechanik, wird diese Geisterkraft benützt aus reiner Anschaulichkeit und aufgrund nachfolgender Prozesse z.B. Stoß oder Druck auf andere Körper, nicht aber aus konsequenter Anwendung der Newtonschen Mechanik. Erst wenn dieser kräftefreie Körper auf etwas trifft, bzw. von etwas (Körper, Masse) getroffen wird, entsteht die aktive oder reale Trägheitskraft. Gerade das verwechselst Du und meinst, dass die richtige, wirkliche, unausweichliche Trägheitskraft, sei auch nur eine Scheinkraft, wie die oben beschriebene Geisterkraft, die nur im Kopf des beschleunigten Beobachters existiert.
Und wenn Du schreibst, der rotierende Beobachter wisse wohl von seiner Rotation, dann befindest Du dich schon im IS eines Außenbeobachters. Dann wirkt eine echte Trägheitskraft nur auf Körper, die auch der Zentrifugalkraft unterworfen sind, nicht aber auf freie Körper, die ihren Inertialzustand weiterhin behalten.
Viele, wie auch Du unbewusst, schreiben, der Körper fliegt weiter inertial aufgrund seiner Trägheit. Das wäre eher richtig, aber wie Du merkst, ist hier die Rede von Trägheit und nicht von Trägheitskraft.
Wie gesagt, die Sache ist einfach aber durch vielen Aussagen doch irritierend und Dir ist verziehen, aber dass Ernst so was nicht begreift, ist traurig.
Nun, Ihr beiden redet bei Satellitenorbit (gleichmäßiger Kreisbewegung) von angeblich fehlender Gleichgewicht von Zentripetal- und Zentrifugalkraft. Es sei angeblich s.g. freien Fall. Ja, etwas grundlegende Physikkenntnisse wären von Vorteil. Was ist denn der s.g. freien Fall bei einer Kanonenkugel ??? Du hast einmal eine Kugel, die kräftefrei inertial fliegt. Da wird eine konstante Kraft der Gravitation (konstante Zentripetalkraft) angelegt, die die Kugel in Richtung Erdmitte beschleunigt. Die Kugel währt sich durch seine Trägheit und übt eine Trägheitskraft (Zentrifugalkraft), die von der Geschwindigkeit abhängt, entgegen der Gravitation. Je nach dem, welche der beiden Kräfte größer ist, wird die Kugel entweder in Richtung Erde oder Richtung Kosmos beschleunigt (Erdsicht). In Kreisbewegung wird die Kugel gelangen, wenn eine Sonderkonstellation eintrifft – beide Kräfte sind gleich. Gebe es die engegen der Gravitationskraft gerichtete Trägheitskraft, würde jede Kugel oder Satellit schnurgerade auf die Erde fallen.
Oder, d. s.g. freie Fall, Flug d. Kanonenkugel usw. ist nichts anderes als die richtige Anwendung der beiden Kräfte.
Extra für Ernst:
So, so also, bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung soll nur die Zentripetalkraft wirken, die Zentrifugal sei scheinbar, nicht existent, nur für irgendwelche Berechnungen anzuwenden. Ja, dann lieber Ernst, Du hast das Perpetuum Mobile erfunden. Ich helfe Dir es zu verstehen: Wenn nur die Zentripetal wirkt, so dann F = m*a bewirkt eine Beschleunigung, eine Beschleunigung bewirkt eine andere Geschwindigkeit, eine andere Geschwindigkeit bedeutet ein anderer Impuls oder eine andere kinetische Energie. Nun, kannst Du uns ein Beispiel nennen, wo bei einer gleichmäßigen Rotation eine Änderung des Impulses, in dem Fall Drehimpuls, zu beobachten wäre?
Komm nicht mit abgeleierten Argumenten, wie, die Beschleunigung sei senkrecht zur Bewegung, keine Arbeit ist geleistet usw. Das zieht nicht – denke Dir eine Kugel, die ganz langsam (von mir aus auch mit jeder beliebigen Geschwindigkeit) inertial fliegt. Jetzt wird eine momentane Kraft, senkrecht zur Bewegungsrichtung angelegt. Je nach Kraftstärke, wird die Kugel nicht nur eine Änderung der Bewegungsrichtung durchführen, sondern auch eine größere Geschwindigkeit abbekommen = mehr Impuls, der Arbeit leisten kann. Du meinst, nein, eine konstante Kraft – ja, Ernst, je nach Größe der Kraft wird die Kugel in Richtung der Kraft beschleunigt und bekommt unausweichlich einen anderen Impuls.
Schreibe bitte nicht solchen Unsinn:
„Die Zentripetalkraft wirkt auf die Kugel und verändert stetig deren Impuls.“
„In unserem Fall bewirkt die stets rechtwinklig zur Bahn angreifende Zentripetalkraft eine stetige Richtungsänderung der Geschwindigkeit (der Betrag bleibt konstant). Der Vektor der Geschwindigkeit wird stetig verändert und damit auch der Impuls. Alles die Wirkung einer einzigen Kraft.
Allerdings bleibt hierbei die Energie der Masse konstant.“ Ach so !!! Der Impuls wird geändert, die Energie aber nicht ???
Sag mal Ernst, kennst Du die Formeln für Impuls und kinetische Energie? Ist Dir die Bedeutung dieser Begriffe überhaupt bekannt? Wo ist dort die Richtung der Geschwindigkeit ausschlaggebend?
So was lächerliches habe noch nicht gelesen: Der Betrag der Geschwindigkeit bleibt konstant, der Impuls ändert sich aber. Soll das aussagen, dass ein Körper der Masse m und in relativer Geschwindigkeit v in horizontalem Flug einen anderen Impuls, als gleichen Körper in vertikalem Flug, haben??? Oder ändert sich die Masse, je nach Blickwinkel?
Eine kleine Aufgabe für Dich:
Chief hat zwei Zeichnungen über Deutungen der Kräfte nebeneinander gestellt – Greiner vs. Fendt. In der linken Zeichnung kann man ganz einfach der Kräfteparallelogramm aus Fz und Fg erstellen und sehen, wie die Resultierende gleich und entgegengesetzt T ist – also die Masse m bleibt am Ort des Rotationskreises unbewegt = Gleichgewicht, so wie wir es kennen.
Jetzt darfst Du die Parallelogramm für die rechte Zeichnung erstellen, so dass die Masse in Ihrer Bahn bleibt, weil nach Fendt muss sich die Masse in Richtung Zentrum bewegen und nicht auf die Bahn bleiben. Viel Spaß dabei!
Liebe Grüße
