Die Längenkontraktion ist in der SRT nicht materiell

[scharo]

Liebr Ernst,

„So eine geistige Resistenz?“

Jetzt bist Du wirklich zu weit gegangen. Dass Du so weit sinkst, könnte ich mir nie vorstellen.

„Klar ersichtlich; hier werden Vektoren angegeben und wie üblich der Ortsvektor mit r_Pfeil bezeichnet.“

Ja, das war tatsächlich nicht gut von mir gewählt. Beim Kopieren sind die Zeichen verschwunden, und da unten im Bild eben nur die radiale Bewegung betrachtet wurde, habe ich die verschwundene Zeichen mit normalen ersetzt.
Nun, was ist aber mit den restlichen Links??? Sind das alles Deppen, die Scheinphysik betreiben?

„Bewegt sich die Kugel von außen ins Zentrum, wird ihre größere auf kleinere Umfangsgeschwindigkeit "abgebremst"; sie drückt gegen die linke Wand. Läuft die Kugel von Zentrum wieder nach außen, wird sie von der kleineren auf eine größere Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt; sie drückt weiter gegen die linke Wand. Und immerzu mit der gleichen Kraft.“

Und das nennt man nicht mal Feen- und Elfen-Physik, sondern Kindergartenphysik – nur dort gibt es bei Kreisbewegungen links und rechts. In der normalen Physik gibt es bei Kreisbewegungen nur radiale (von oder zu Achse) und tangentiale (in oder gegen w) Richtungen. Immerhin hast Du verstanden – abgebremst (Impulsabgabe) und beschleunigt (Impulsaufnahme) und „von der kleineren auf eine größere Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt“. Das Wörtchen Impulsaustausch scheust wie der Teufel das Weihwasser. Wenn Du etwas mehr Vorstellungsvermögen zeigen würdest, würdest auch merken, dass die Trägheitskraft der Kugel einmal in und einmal gegen die Dreherichtung wirkt. Und das nennt man Richtungswechsel, nicht links und rechts oder unten und oben. Und wenn Du die Bewegung der Kugel in beiden Hälften des Weges Dir nicht so richtig vorstellen kannst, dann kannst Du auch mit einer Bewegung bis Mitte und zurück ersetzen – dann kriegst Klarheit über Deine links und rechts.

Und jetzt meine bislang unbeantwortete Frage: Wo findet die Umkehr des Impulsaustausches. bzw. Richtung (in auf gegen w) statt? Wie groß ist der Impulsaustausch (Kraft) dort?
Bleibst Du weiterhin bei Deiner PM-Aussage, dort bliebe die gleiche Kraft und Richtung vorhanden?

Denke lieber nach und lass endlich Deine primitiven Beleidigungen bei Seite!

Liebe Grüße
Ljudmil

[scharo]

Hallo Trigemina,

„Nein. Bei einer tangentialen Bewegung v ändert sich nicht die Winkelgeschwindigkeit ω, die wir ja als konstant voraussetzen, sondern die Umfangs- oder Bahngeschwindigkeit v_u = ω x r gegenüber einem nicht-rotierenden Inertialsystem.“

Ah, nee! Und was meinst Du, habe ich unter „ändert sich der Betrag von w“ gemeint? w der Scheibe bestimmt nicht.

„Diese ist jedoch nicht relevant für die Corioliskraft F_C = 2*m*(v x ω)“

Richtig, und das schreibe ich auch: Eine tangentiale Bewegung, gemeint ist Kreisbewegung, des Körpers ändert ausschließlich F_Z.

„Es ist logisch, dass ein radial bewegter Körper keine tangentiale Geschwindigkeit aufweist, aber sicher kein Argument zur Untermauerung dieses Irrtums.“

Reichen Dir die Links nicht? Jede lineare Bewegung eines Körpers auf einer Drehscheibe hat eine radiale und eine tangentiale Komponente. Nur die radiale Komponente bewirkt
„... aus einem Gebiet mit niedriger Bahngeschwindigkeit in ein Gebiet mit höher Bahngeschwindigkeit, dann fehlt ihm die tangentiale Bahngeschwindigkeit dvB = w*dr“
„... die Länge der Kreisbogen wächst mit der zweiten Potenz der Zeit“
„sich änderndem Radius der Rotation muss sich die Geschwindigkeit
(m/s) und damit der Impuls anpassen.“
- und das nennt man Coriolis.
Die tangentiale Komponente bewirkt nichts anderes, als eine Veränderung der w des Körpers, ist jederzeit mit einer Kreisbewegung eines Körpers ersetzbar und daraus nur eine Änderung von F_Z entsteht.
Beide, F_C und F_Z werden immer zusammen behandelt, wobei die Parameter für F_C dr/dt und w, für F_Z r und w sind. Bei Kreisbewegung ist dr = 0 und somit auch F_C=0.
Ich hätte nichts dagegen, wenn man sagen würde, dass wenn ein Körper v_rel zu einem rotierenden BS habe, unanhängig davon, dass v_rel identisch mit v_Bahn, als Coriolis zu gelten habe, obwohl bei so einer Bewegung eigentlich nur die Zentrifugalkraft betroffen ist. Das sagt aber keiner, bzw. mit 1% Ausnahmen. Bei 99% bleibt Coriolis nur bei radialen Bewegungen und F_Z bei tangentialen. Also, wer betreibt hier Privatphysik? Die 1% oder die 99%? Ihr klammert Euch an eine Formel, deren Ableitung eindeutig aus rein radialer Bewegung stammt und versucht sie für alle Richtungen durchzuboxen – damit seid Ihr aber bei dem 1%.

„Häufig wird die Corioliskraft anhand radialer Bewegungen anschaulich erklärt, womit jedoch nicht ihre Ausschliesslichkeit gemeint ist, auch wenn dieser Eindruck durchaus entstehen kann, wofür ich ein gewisses Verständnis habe.“

Die Ausschließlichkeit ist nicht deutlich angegeben, da man es als Selbstverständlichkeit hält. Und wenn man darüber Zweifel hat, müsste man überlegen, woher die Ableitung und Namensgebung stammt. Die Ableitung ist aus der Impulserhaltung und Namensgebung aus „solange der Körper sich von A nach B bewegt, hat sich B weiter gedreht“ – s. o. die Definitionen. Ich habe genauso Verständnis, wenn man bei oberflächlicher Betrachtung und in Vertrauen an diese oder jenes Publikation, alles, was mit einer Bewegung verbunden ist, als Coriolis bezeichnet. Aber gerade das versuchen wir hier zu tun – auf den Grund gehen, genau differenzieren welche Kraft was zu bedeuten hat, wie sie eigentlich heißt, was passiert in Grenzsituationen und nicht an unbegründete Aussagen und unklare Formel festhalten und andersdenkende beleidigen.

„da auf ihrer Oberfläche keine Vertikalbewegung entlang der Rotationsachse (z-Komponente) erfolgt.“

Drei Mal darfst Du raten, warum das so ist? dr = 0 ???

Was ist mit Dir? Warum drückst Du dich von der Frage wegen dem Impulsaustausch, wenn die Kugel bei Ernst-Zeichnung Position rot, bzw. wenn die Nut durch die Mitte läuft?
Du hast ausgerechnet, dass in Mittelpunkt, d.h. im Zentrum der Scheibe eine Coriolis von –36N wirken soll. Kannst Du mal die Richtung angeben? Ist sie in oder gegen w? Oder willst mit links und rechts, bzw. oben und unten argumentieren? Was ist mit dem Pendel über die Drehscheibe – warum läuft er doch durch die Mitte? Was ist mit dem Impulsaustausch, der gerade in der Mitte von + auf – wechselt???
Merkst Du jetzt, warum eine Coriolis auch bei tangentialer Bewegung unsinnige Ergebnisse liefert? Das gerade sagt das "Motorrad auf Karussell"-Beispiel aus. Sonst, mit dr/dt, könntest Du diese Fragen kinderleicht beantworten.
Wirst Du begreifen, dass im Ernst Scheibenrille nicht mal die übliche F_C = 2mvw gilt, sondern nur F_C = 2mwdr/dt? Lies die Definitionen über Coriolis oben und denke am Impulsaustausch!

„Man kann über Wiki denken was man will, groben Unfug trifft man dort selten an“

Steht dort die Ableitung und Impulsaustausch? Nicht? Das ist aber komisch.

Gruß
Ljudmil

[Trigemina]

Und da Ljudmil keine Lust hat Vektorprodukte zu berechnen, wird er sich auf jene Autoren berufen, die ihr Schulbeispiel radialer Bewegung nicht auf alle Bewegungen verallgemeinern, so wie dies in der Bestimmungsgleichung

F_C = 2*m*(v x ω)

mathematisch unmissverständlich zum Ausdruck kommt.

Bitte rechne es doch mal aus. Mit Recherchen und Formulierungen entsteht ein grösserer Aufwand und Zeitverlust als ein wenig der Mathesis zu huldigen. In der Wiki steht auch eine verständliche “Gebrauchsanweisung“ drin.

P.S. Drehimpulse brauchen wir bei hinreichend kleinen bewegten Massen gegenüber einer massenreichen Drehscheibe nicht zu berücksichtigen. Keep it as simple as possible – but not to simple.

Gruss

[Ernst]

Hallo Tria,

Hier ist nun die Originalarbeit von G. Coriolis in deutscher Übersetzung. Es ist ein umfangreiches Werk, welches man auch als pdf downloaden kann. Es ist didaktisch hervorragend und enthält neben den komplexen mathematischen Herleitungen auch klare Zusammenfassungen.

Zur nach ihm benannten Corioliskraft schreibt er zusammenfassend dies:

Coriolis Original.jpg (53.23 KiB) 6080-mal betrachtet

Das wäre dann wohl der Schluß der Debatte. Es sei denn, der Scheinphysiker behauptet, Coriolis habe die Corioliskraft nicht verstanden. Weil der den Index r vergessen hat. Wie er ja auch meint, Einstein habe die SRT nicht verstanden. Aber das wäre dann ein neues Schmierentheaterstück.

Gruß
Ernst

[Ernst]

.
.
Bild eines Coriolisverstehers

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/krm-2007-2008/folien/folien2007-12-07.pdf

Coriolis Bild.jpg (39.2 KiB) 6360-mal betrachtet

.
.

[Trigemina]

Hallo Ernst

Deine Links sind voll der Bringer, wie man so schön sagt. So wie ich den vermutlich die Sonne im Widder seiner Geburtsstunde stehenden Ljudmil einschätze, wird er sich die Herren Coriolis, Einstein et al. gehörig zur Brust nehmen und ihnen endlich seine richtige Physik reinpauken.

Da könnte ja schliesslich jeder kommen!

Gruss

[scharo]

Coriolis auf der Scheibe.

Um zu verstehen, um was es sich handelt, habe ich eine Zeichnung angefertigt. Eine rotierende Scheibe mit Raster r = 2,5m. Einmal ist eine exakt radiale Bewegung vom Zentrum nach außen und einmal versetzt um 12,5m vom Zentrum. Linke Seite - eine Kugel in Nut; rechte Seite - frei fliegende Kugel. Die Pfeile und Kurven sind nicht maßstabgetreu – nur als Prinzip und Vergleich.



Links sind je zwei Teilstrecken, eine innen, eine außen zu je 10m dick gezeichnet. w und v sind konstant – von denen kommt keine Beschleunigung . Werte zum Rechnen: v = 5m/s; w = 2rad/s. Die blaue Pfeile zeigen die Trägheitsbeschleunigung aus der Differenz von vB (Bahngeschwindigkeit) für jede Teilstrecke. Die Richtung ist die der Beschleunigung am Ende der Teilstrecken. Blau ist nach meiner Meinung die Coriolisbeschleunigung, -Kraft. Wenn jemand anderer Meinung sein soll, möchte bitte erklären, wie woher warum, aber nicht weil so in irgendeiner Formel steht, oder weil Wiki es so sagt.
Die rote Pfeile zeigen die momentane Zentrifugalbeschleunigung, bzw. Kraft.
Rechnen wir:
a) Bewegung exakt radial:
vB1 = w*r1 = 2*2,5 = 5m/s
vB2 = w*r2 = 2*12,5 = 25m/s …. Diff. aus vB1 und vB2 = 20m/s
vB3 = w*r3 = 2*80 = 160m/s
vB4 = w*r4 = 2*90 = 180m/s …. Diff. aus vB3 und vB4 = 20m/s
Die Beschleunigung in beiden Teilstrecken ist gleich a1 = a2 = dv/dt = (20m/s)/2s = 10m/s²
Da die Beschleunigung offensichtlich konstant ist, gilt für den tangentialer Weg s = v*w*t² = ½ a*t², oder a = 2*w*v und daraus Fc = m*a = m*2*w*v. Coriolis senkrecht zu v und zu w.

b) Bewegung nicht radial – Anfang ist versetzt um 12,5m:
vB1 = w*r1 = 2*12,5 = 25m/s
vB2 = w*r2 = 2*17,5 = 35m/s …. Diff. aus vB1 und vB2 = 10m/s
vB3 = w*r3 = 2*81 = 162m/s (ca. Wert)
vB4 = w*r4 = 2*90 = 180m/s …. Diff. aus vB3 und vB4 = 18m/s
Die Beschleunigung in Teilstrecke 1-2 ist a1 = dv/dt = (10m/s)/2s = 5m/s²
Die Beschleunigung in Teilstrecke 3-4 ist a2 = dv/dt = (18m/s)/2s = 9m/s²
Für den Weg s gilt ½ a*t² nicht mehr, das die Beschleunigung nicht konstant ist. Somit gilt auch die Formel Fc = m*2*w*v in diesem Fall NICHT. Ja, so eine Sch....e!?!? Coriolis senkrecht zu w, nicht aber zu v.

Auf der rechten Seite sind die Ablenkungen einer freifliegenden Kugel über die rotierende Scheibe aus der Sicht eines mitrotierenden Beobachters. Man sieht, dass die Kurven nicht identisch sind – unten (Radialbewegung), wegen a konst. – Kreissegment. Oben (nicht Radialbewegung), wegen a nicht konst. – Hyperbel.

Noch mehr Beweise?

Wenn jemand etwas auszusetzen, hinzufügen, ändern möchte – nichts dagegen, aber bitte mit Begründung.

Nachtrag: Ernst hat ein Zitat von Coriolis eingestellt – sehr schön, kann mir bitte einer sagen, wo dort steht, dass v nicht radial ist???? Diese Herleitung kennen wir schon, leider wird dort immer eine radiale Bewegung beschrieben – s. meine a).
Sonst wird es zu kompliziert, man muss integrieren, da a nicht mehr konstant ist. Wenn Du schon das Original in Deutsch gefunden hast, gib uns den Link bitte! Würde mich sehr interessieren, welche v-Richtung er genommen hat und welche – die „echte“ oder die „fiktive“ Fc er beschreibt. So weit ich aus dem französischen Original entnehmen kann, behandelt er die Wetterlage auf der Erde und somit die „fiktive“.

@ Trigemina
Bevor Du so fröhlich grinst, wäre nicht schlecht meine Fragen zu beantworten. Oder gilt auch für Dich: Impulsaustausch = Weihwasser für den Teufel?
Was ist auch mit den Links, die ich angegeben habe – sind das nur xxx, die von Physik nichts verstehen?

Viele Grüße
Ljudmil

[Trigemina]

Hallo Ljudmil

Bevor Du so fröhlich grinst...

Ja, manchmal kann ich mir das Grinsen nicht verkneifen. Aber nun in medias res:

Zunächst mal sind deine Zeichnungen schön wie immer.
Ich zitiere aus Ernsts zweitem Link:

Die Corioliskraft hängt andererseits nur von v ab, aber nicht von R.

Wenn ich mich nicht verzählt habe setzt sich die Scheibenfläche aus 18 Teilkreisen mit einer radialen Graduierung à 2.5m zusammen, also r = 18*2.5m = 45m. Die Zentrifugalkraft können wir aussen vor lassen, ebenso irgendwelche Drehimpulse, da wir uns hier ja über die Corioliskraft unterhalten und vorzugsweise auf irrelevante Parameter verzichten sollten. Die Kugelmasse soll nach wie vor verschwindend klein gegen die Masse der rotierenden Scheibe sein.

Coriolis senkrecht zu v und zu w.

Ja genau. Wortwörtlich für jede beliebige Geschwindigkeit v, die nicht parallel zur Rotationsachse verläuft. Nichts anderes! Die Einschränkung auf die radiale Abstandsänderung ist ein weit verbreiteter Irrtum, zu deren Verantwortung all jene Autoren hinzugezogen werden müssten, die ihren radialen Schulbeispielen keine weiteren tangentialen oder beliebige Fälle folgen lassen und somit den falschen Eindruck einer ausschliesslich auf radiale Bewegungen zurückzuführenden Corioliskraft hinterlassen.

Zurück zu deinem Beispiel mit ω=2rad/s und |v|=5m/s. Ich wähle einen Punkt im Zentrum der rotierenden Scheibe aus und einen Punkt mit einem radialen Abstand von 12.5m. Da wir hier sowieso am zweckmässigsten vektoriell rechnen, ergeben sich folgende Vektoren:

Für den 1. Punkt im Zentrum:

vec_r0 = [ 0, 0, 0 ] m
vec_v = [ -5, 0, 0 ] m/s
vec_ ω = [ 0, 0, 2 ] rad/s
m = 1kg

F_C = [ 0, 20, 0 ] N


Für den 2. Punkt oberhalb des Zentrums:

vec_r1 = [ 0, 12.5, 0 ] m
vec_v = [ -5, 0, 0 ] m/s
vec_ ω = [ 0, 0, 2 ] rad/s
m = 1kg

F_C = [ 0, 20, 0 ] N


Also dieselbe vektorielle Corioliskraft, womit meiner Meinung nach doch eindeutig bewiesen ist, dass die Corioliskraft eben nicht von der radialen Abstandsänderung abhängig ist.

Gruss

[Ernst]

Somit gilt auch die Formel Fc = m*2*w*v in diesem Fall NICHT. Ja, so eine Sch....e!?!? Coriolis senkrecht zu w, nicht aber zu v.

Ja, braune Brühe. Würde der Privatphysiker nicht nach selbstgemachten Regeln rechnen, sondern nach den wissenschaftlich gebräuchlichen, bliebe ihm der unangenehme Geruch erspart.

Nachtrag: Ernst hat ein Zitat von Coriolis eingestellt – sehr schön, kann mir bitte einer sagen, wo dort steht, dass v nicht radial ist????

Der Link stand im Text und hier nochmal. Es ist so unendlich dreist, zu unterstellen, der Herr Coriolis hätte eventuell in seiner Gleichung den Hinweis auf eine Beschränkung der Geschwindigkeit unterschlagen und unterlassen, in seinem Kommentar darauf hinzuweisen. Seine gesamte Abhandlung ist mustergültig in ihrer exakten Ausdrucksweise.

Hier ist der Auszug incl Erklärung der Formelbezeichnungen.

Coriolis Original 2.jpg (83.13 KiB) 6400-mal betrachtet

F´= 2 Π/g ٠ Φ Ω sin δ´

Π/g - Masse
Φ - Winkelgeschwindigkeit
Ω = sqr (u²+v²+w²) - Relativgeschwindigkeit eines Punktes im Koordinatensystem mit den Komponenten u,v,w
δ´ - Winkel zwischen der Relativgeschwindigkeit und der Drehachse

Wer also mit Impulseinbildungsmärchen und brauner Brühe den Herrn Coriolis widerlegen möchte, dem steht ja dessen gesamte Herleitung nun bereit.

@Tria
Ich habe von der Machart dieser Privatphysik jetzt genug. Noch mehr von deren Ignoranz. Was interessiert mich der Mißverstand eines einzigen Eigenbrötlers, wenn ich wissenschaftlich mit der kompetenten Gemeinschaft kompatibel kommunizieren kann. Die Made in seinem Käse habe ich ständig mit Argumenten erschlagen. Es nutzt nichts; sie ist unendlich resistent.

..........................

Tria, ich überlasse Dir das Schlagwerkzeug; wenn Du möchtest. Viel Erfolg.

Gruß
Ernst

[scharo]

Lieber Ernst,

wer lesen kann ist .... und wer das Gelesene auch verstehen kann, ist doppelt in Vorteil!!!
Original-Coriolis:
Seite 47: „Diese fingierte Kraft ist diejenige, welche für einen sich mit den beweglichen Achsen fortbewegenden Beobachter die Relative Bewegung des materiellen Punktes in Beziehung auf diese beweglichen Achsen hervorbringen könnte.“
Seite 49 – das was Du hier gestellt hast: „... dass die zweite fingierte Kraft, welche man einführen muss, um die relative Bewegung wie eine absolute behandeln zu können ...“
Also, über was schreibt er??? Doch um die fingierte, unechte, nicht existierende Kraft, die man auch in allen Publikationen beschreibt, und die man Corioliskraft nennt, mit einer Ausnahme – Ernst-Physik.
Das ist die vom mitrotierenden Beobachter eingebildete Kraft, bzw. Beschleunigung, die ihm die relative krummlinige Bewegung des kräftefreien Körpers erklären könnte.
Du warst derjenige, der meinte, so eine eingebildete Kraft sei Sch...se, hat mit Coriolis nichts zu tun, wir sollen unsere „blöden“ Physikbücher, die so was behaupten, wegwerfen. Coriolis sei die „echte“ Trägheitskraft bei Körper, die auf der Scheibe mitgeführt werden.
Betreffend die Formel und „senkrecht“ habe ich mehrmals hingewiesen, dass sie für diese Scheinablenkung ohne wenn und aber gilt, nicht aber für die wirkliche Kraft bei mitgeführten Körpern – ausgenommen bei exakt radialer Bewegung.
Es handelt sich um zwei ziemlich verschiedene Sachen: Bei der scheinbaren Kraft vorführt der bewegte Körper eine krumme Halbkreisbewegung aus der Sicht des mitrotierenden Beobachter. Bei der „echten“ Kraft vorführt der bewegte Körper eine gerade Bewegung (Nut, Rille) aus der Sicht des mitrotierenden Beobachter. Die „wirkliche, reale“ Führungs-, Beschleunigungskraft & entgegengesetzte Trägheitskraft bei einer linearen mitrotierenden Bewegung hat andere Gesetzmäßigkeiten als die „eingebildete“ Kraft.

Und, wenn Du dann weiter bei Coriolis liest - §30 – S. 49-51 ist der Fall behandelt, wo eine Kreisbewegung (Differenz Omega 0 und Omega 1) stattfindet: „In dieser Gleichung kommt die zweite fingierte Kraft (Coriolis) nicht vor, wie auch zu erwarten war, weil diese Kraft auf der Richtung der relativen Geschwindigkeit oder der des beschriebenen Wegelementes senkrecht ist, und folglich keine relative Arbeit hervorbringen kann“
Also, von wegen Coriolis soll auch bei tangentiale (kreis) v-Richtung wirken!!!

Und jetzt kommt §31 – S. 51-52 – das ist jetzt die drehende Scheibe mit mitgeführtem Körper (Punkt). Dort kannst Du alles finden, worüber ich die ganze Zeit rede – dr (r0, r1), vB (u0, u1) und am Schluss die komplette Formel – das, was ich auf der Zeichnung einigen Amateuren hier zu erklären versuche. Ich müsste bei der Zeichnung nur die Fz nicht als momentan, sondern auch als Differenz von ds angeben. Nichts ist diesem §31 mit F´ (Coriolis), nichts mit „senkrecht“, sondern die Summe der Kräfte für ds in f(dr) des Punktes auf der Scheibe – und diese Kräfte sind nötig um die Änderung von Fz und die Änderung der Bahngeschwindigkeit zu bewältigen. Diese Kraft, die aus dvB entsteht, nennt man fälschlicherweise, wie aus Original-Coriolis zu entnehmen ist, auch Corioliskraft
Lies bitte diesen Paragraph mindestens 20 Mal, mit der Hoffnung, dass Du endlich dahinter kommst, wie Mechanik funktioniert, was wo woher welche Kräfte wirken.
Hättest Du nicht nur Deine Rechthaberei in Augen gehabt, sondern genau gelesen, was ich schreibe und hättest nachgedacht, hätten wir diese überlange Tirade längst beendet und uns gegenseitige „nette Komplimente“ erspart.

Und wenn Du noch weiter über Corioliskraft zu palavern möchtest, dann beantworte bitte zuerst meine offenen Fragen, besonders betreffend das „Weihwasser“!

Und was die SRT betrifft: Nach Deinen eigenen Aussagen, kennst Du sie nicht besonders, interessiert Dich auch nicht, sie ist für Dich einfach falsch. Wie kannst Du dann die Frechheit besitzen zu beurteilen, wer was und wie viel davon kennt und versteht???

Liebe Grüße
Ljudmil