Scheinkräfte

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 13:15

Chief hat geschrieben:
Ernst hat geschrieben:
Highway hat geschrieben: Frage: Wieso fällt die Masse am höchsten Punkt nicht einfach zur Erde?

Alle Deine Fragen dazu sind hier beschrieben, beantwortet und analytisch erklärt.

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/achterbahn/looping.htm


"Auf den Fahrer wirken die nach unten gerichtete Gravitationskraft w, d.h. das Gewicht des Fahrers und die nach oben gerichtete Normalkraft n. Im höchsten Punkt der Kuppe muss die Zentripetalkraft vertikal nach unten wirken. Sie entsteht als Resultierende, wenn die Normalkraft kleiner ist als die gegebene Gewichtskraft ...

n = mg - m v² / r ..."

Aha, und was ist die "Normalkraft"????? :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Bild


Kannst wieder nicht lesen oder verstehen?!!!:

n ... Normalkraft FN: verursacht durch den Sitz des Wagens, stets rechtwinklig zur Schiene. Die Normalkraft könnte man auch als das scheinbare Gewicht des Fahrers bezeichnen, denn es ist die Kraft, die beschreibt, was der Fahrer fühlt


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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Harald Maurer » Fr 13. Jan 2012, 13:30

Chief hat geschrieben:Weil Fg+Fzp=2Fg ist!

Das ist falsch, weil Fg schon in der Fzp enthalten ist.
fz.jpg
fz.jpg (6.7 KiB) 6866-mal betrachtet

Da die Masse bei zu geringer Geschwindigkeit ja nicht spontan senkrecht nach unten fällt, sondern in einer Kurve sich nach innen bewegt, hängt es von der Geschwindigkeit der Masse ab, wie weit diese Kurve von der Kreisbahn abweicht. Ist v groß genug, gibt es keine Abweichung, weil diese Kurve zumindest noch der Kreisbahn entspricht.

Grüße
Harald Maurer
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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 14:15

Chief hat geschrieben: Nein, da fehlt ω²r.
Richtig muss es heißen: Fg+Fzf=n.
Wenn |Fg|=|Fzf| dann ist n=0.
q.e.d.

Du weißt wieder mal nicht, daß v²/r=ω²r
Und Fzf als Zentrifugalkraft ist auch nur wieder Deine Einbildung.

Harald hat die beiden Fälle oben und unten korrekt beschrieben:

F_res = F_zpetal = F_noben + F_g = F_noben + mg
F_noben + mg = mv²_oben/r
F_zpetal = mv²oben/r
F_noben = mv²oben/r-mg

F_res = F_zpetal = F_nunten - F_g = F_nunten - mg
F_nunten - mg = m v²unten/r
F_zpetal = mv²unten/r
F_nunten = mv²unten/r+mg


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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 17:39

.
Harald Maurer hat geschrieben:F_noben + mg = mv²_oben/r

Chief hat geschrieben:Nein, da fehlt ω²r.
.....................................:mrgreen: :lol: :lol: :lol:

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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 18:11

Chief hat geschrieben:
Ernst hat geschrieben:.
Harald Maurer hat geschrieben:F_noben + mg = mv²_oben/r

Chief hat geschrieben:Nein, da fehlt ω²r.
.....................................:mrgreen: :lol: :lol: :lol:



mv²_oben/r ist die "seltsame" Zentrifugalkraft. Sie zeigt nach oben und Fg=mg zeigt nach unten.

Harald Maurer hat geschrieben:...weil Fg schon in der Fzp enthalten ist...


Fzp hat oben die Richtung der Fg, d.h. die Beträge addieren sich.

MfG


http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/achterbahn/looping.htm

BildBild
.
.
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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 18:17

Highway hat geschrieben:Also man könnte jetzt wirklich meinen, dass man von der Zentripetalkraft partout nichts mehr wissen will. :shock: :arrow: :?

Wieso denn nicht? Harald hat sie doch oben verwendet; mv²_oben/r ist die Zentripetalkraft.

Dort kannst Du sie ebenfalls finden:
http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/achterbahn/looping.htm

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Re: Scheinkräfte

Beitragvon contravariant » Fr 13. Jan 2012, 19:09

Highway hat geschrieben:Was soll das? Ich habe nichts anderes gemacht, als die Zentripetalkraft in ein senkrechtes System aufzuzeichnen und dieser eine permanent wirkenden Gewichtskraft zur Seite zu stellen.

In deine Beispiel ist die Gravitationskraft die Zentripetalkraft, deshalb macht es keinen Sinn diese beiden Kräfte zu addieren.
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Re: Scheinkräfte

Beitragvon Ernst » Fr 13. Jan 2012, 19:45

Highway hat geschrieben:Ernst, jetzt hör aber mal langsam wirklich auf. Da steht nichts beschrieben, da tun sich nur noch weitere Abgründe auf. Beispielsweise durch solche Weisheiten:

Zentripetalkraft Fres=mv²/r
Achtung: Zentripetalkraft ist nur ein anderer Name für die Resultierende bei Kreisbewegungen. Sie setzt sich aus den wirklich am Körper angreifenden Kräften zusammen und ist nicht eine Kraft, die zusätzlich zu diesen wirkt

Solche "Weisheiten" sollten dir jetzt schon klar sein. Oft beschrieben. Die Zentripetalkraft ist die allgemeine Bezeichnung für eine Kraft, welche eine Masse auf einen Kreis beschleunigt. Sie kann eine Seilkraft, eine Gravitationskraft oder sonstwas sein.

Schon geht der Heckmeck wieder los, und was zum Donner ist jetzt eine Normalkraft?

Das steht doch da.

Nichts für ungut, aber etwas gründlicher solltest Du das schon lesen, bevor Du in Panic verfällst. Das Rüstzeug zum Verstehen hast Du allemal.

Gruß
Ernst
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Re: Scheinkräfte

Beitragvon scharo » Fr 13. Jan 2012, 19:49

Lieber Harald,

„Newton III muss nicht abgeschafft werden, denn Zentripetal- und Zentrifugalkraft sind kein Kräftepaar im Sinne von actio-reactio! Sie wirken je nach BS auf ein und denselben Körper. Actio-reactio wirkt stets auf zwei unterschiedliche Körper - A wirkt auf B und B wirkt mit gleichartiger Kraft und gleichem Betrag auf A zurück!“

Falsch! Körper A = Gondel; Körper B = System aus Kette, Stange, Mast, Erde.
Körper A hat Impuls und will geradeaus weiter fliegen. Ist aber an die Kette angekoppelt. Das System = Körper B weigert sich, wegen seine Trägheit, die sich nur mit einer Trägheitskraft äußern kann, aus der Ruhe gebracht zu werden. Da der Körper B jedoch eine viel größere Masse aufweist, wird er sich kaum vom Platz rühren. Der kleinere Körper A wird also merklich abgelenkt – und das wiederholt sich ununterbrochen, solange A an B gebunden ist. Die Trägheitskraft, die A an B ausübt nennt man Zentrifugal und die Trägheitskraft, die B an A ausübt, nennt man Zentripetal.
Beide Kräfte sind Trägheitskräfte oder beide sind Zwangskräfte!!! Beide können nur zusammen existieren. Nur beide können Schein oder Sein sein, aber niemals nur die eine.
In 99% der Publikationen kannst Du auch nachlesen: Bei gleichmäßiger Kreisbewegung ist Fr = Fz und sind entgegengerichtet.

Lies bitte Deine eigene Ausführungen über die Wirkung der Gravitation zwischen einem Körper und Erde und denke nach!

Axiom 1. – Galileis Trägheitsprinzip. Bei Newton zu verstehen: Trägheit ist die Ursache aller Kräfte. Keine Trägheit = keine Masse = keine Kraft.
Axiom 2. – Wirkung einer Kraft auf einen Körper, ohne den Ursprung der Kraft zu verfolgen. Der Körper wehrt sich gegen die Wirkung der angelegte Kraft mit einer Trägheits-Gegenkraft, die in m enthalten ist. Hier ist diese entstehende Trägheitskraft proportional der Masse des Körpers und ist immer um einen Faktor a kleiner als die angelegte Kraft - der Faktor heißt Beschleunigung.
Axiom 3. – Kraft kann nur zwischen zwei Körper entstehen, sie wirkt auf beide Körper gleichermaßen. Hier ist auch der Ursprung der Kraft einbezogen – nämlich beide Körper. Diese einzige Kraft zwischen beiden Körper wird anschaulich in zwei Kräften dargestellt. Eine davon, rein subjektiv, bzw. nach BS, wird Zwangs-, lebendige, aktive usw. Kraft benannt, die andere passive oder Trägheitskraft. Es gibt jedoch kein Unterschied zwischen beiden – es ist ja nur eine einzige Kraft dazwischen.

Bsp. Karussell: Zwischen A und B existiert auch nur eine einzige Kraft, nur eine einzige Kraft kann man auch messen. Sie wird jedoch nach Axiom 3. als zwei Kräfte dargestellt. Kraft a wirkt von A auf B und Kraft b wirkt von B auf A. Beide sind gleich und entgegengesetzt – anders geht nicht, da es sich eigentlich um eine und dieselbe Kraft handelt.
Der IS-Beobachter sieht eine Wirkung von Kraft b, nach den Newtons Axiomen muss er sich aber die Kraft a denken, bzw. vorstellen. An die Neigung der Ketten sieht er sogar die Wirkung der Kraft a. Nur unter Einbeziehung der Kraft a kann er auch eine Kräfteparallelogramm in Verbindungspunk aufstellen. Der mitrotierende Beobachter spürt, sieht nur Kraft a, muss sich aber Kraft b denken, weil sonst alle Körper nach außen fliegen werden. Es ist Unfug zu behaupten, für den IS-Beobachter existiere nur Kraft b, dagegen für den rotierenden a und b.

„Kräftegleichgewicht und actio-reactio sind demnach zwei Paar Schuhe. Und diese werden in diesem Forum immer noch verwechselt.
Eine Trägheitskraft (als Scheinkraft) tritt in einem beschleunigten Bezugssystem auf, wenn ein Körper sich in diesem Bezugssystem nur Kraft seiner Trägheit gleichförmig weiterbewegt. Also wenn von einem Laster, der plötzlich abbremst, das Ladegut von der Ladefläche saust. Bezogen auf das Bezugssystem des Lasters setzt sich das Ladegut also in Bewegung, ohne dass eine zusätzliche Kraft auf dieses eingewirkt hätte. In diesem Bezugssystem muss man also eine Kraft erfinden, welche diese Bewegung (die de facto keine andere Ursache hat als die Trägheit des Ladeguts) erklärt. Da es diese Kraft demnach gar nicht gibt, nennt man sie Scheinkraft oder Trägheitskraft. Oder Fliehkraft! Oder Zentrifugalkraft im Falle eines rotierenden Bezugssystems.


Richtig und falsch! Richtig beschreibst Du die SCHEINBARE Kraft bei einem FREIEN in Inertialbewegung Körper, die keiner von uns in Abrede stellt. Falsch ist jedoch Deine Behauptung, das wäre die Trägheitskraft und besonders Zentrifugalkraft. Sie wird oft nur fälschlicherweise so benannt. Eine Trägheitskraft und besonders Zentrifugalkraft existieren nur bei VERBUNDENEN Körper – s.a. unten. Ein Körper kann keine Trägheitskraft ausüben, solange eine andere Kraft auf ihn nicht einwirkt. Oder, es existiert keine Zentripetal- ohne Zentrifugalkraft.

„Wir suchen einen Körper, welcher eine Kraft radial vom Zentrum aus Richtung Gondel ausübt. Denn so ist die Zentrifugalkraft definiert.“

Falsch! So was hat keiner definiert, außer Du. Radial nach außen sagt nur etwas über die Richtung der Kraft, kannst überall nachlesen, aber so was, wie von Zentrum auf die Gondel bei Zentrifugalkraft ist Deine Erfindung.

Wiki hat geschrieben:„... eine Zentrifugalkraft, die senkrecht auf der Rotationsachse des Systems steht und nach außen zeigt.“

Das ist richtig und hat mit Deiner Aussage nichts zu tun!

Die Hauptprobleme der Verständnis einfacher Sachverhalte hier, die sich hauptsächlich aus undeutlichen, sich widersprechenden Lernquellen ergeben, sind:
1. Zwei völlig verschiedene „Kräfte“ werden mit gleichen Namen benannt.
a) Es gibt eine Scheinkraft, die keine Kraft ist – habe sie mehrmals beschrieben, oben auch Harald. Das ist die Kraft, die erfunden wird, um die naive Sicht eines beschleunigten Beobachters zu vervollständigen, das ist die „eingeführte Kraft“, das ist der „mathematische Trick“. Dieser Beobachter sieht, dass etwas alle Körper nach außen treibt. Er weiß nichts von seiner Rotation. Diese „Kraft“ wirkt auf dem sich entfernenden Körper. Für den Inertialbeobachter existiert diese „Kraft“ jedoch nicht – er sieht, dass der Körper inertial weiter fliegt. Diese Kraft hat keine Gegenkraft, woher auch, wenn sie nicht existiert. Diese Kraft hat mit Trägheitskraft und besonders mit Zentrifugalkraft nichts zu tun.
b) Es gibt die reale Trägheitskraft und Zentrifugalkraft – sie entsteht nur bei Körpern, die mit dem beschleunigten BS VERBUNDEN sind. Nur bei verbundenen Körper existiert eine Zentripetal- und eine Zentrifugalkraft.
In 99% der Publikationen, machen sich die Verfasser kaum Gedanken über die Definitionen oder über Newton. Zuerst wird z.B. die Scheinkraft an freie Körper beschrieben, werden falsche Namen verpasst, dann paar Seiten weiter werden die realen Kräfte behandelt und gleiche Namen gegeben, am Schluss, da die rein subjektiv verpassten Namen übereinstimmen, beschließen sie, es müsse sich doch um gleiche Art Kräfte handeln. So werden in die Welt Unsinnigkeiten, wie Zentrifugalkraft sei Scheinkraft gesetzt.
Genau das Gleiche ist auch bei Coriolis zu treffen. Zuerst wird die scheinbare „Kraft“ beschrieben, dann übergeht man grenzenlos zu der realen, wirkenden Kraft, die ein Körper auf eine höhere oder niedrigere Bahngeschwindigkeit beschleunigt, um am Ende die reale auch als Scheinkraft zu postulieren.
Übrigens: Damals beim Streit mit Ernst um Coriolis, war ich der Meinung, Coriolis ist Schein und die wirkende, eine stinknormale Kraft nach Newton. Ernst & Co. war der Meinung, Coriolis ist eine REALE Kraft, deren Wirkung man sehen und messen kann. Am Ende haben wir mit einem Namen für zwei völlig verschiedene Effekte beendet. Jetzt ist er felsenfest überzeugt, dass es sich um ein und denselben Effekt handeln muss und Trägheit-, Zentrifugalkräfte seien scheinbar, da er & Co. wiederum den gewaltigen Unterschied nicht merkt.

2. Wenn beide Kräfte, also Zentrifugal- und Zentripetalkraft, gleich groß und entgegengerichtet seien, welche Kraft zwingt den Körper in Kreis? Keine, eine oder beiden? Überlegen wir mal nach Newton II – eine Kraft beschleunigt einen Körper. Der Körper bekommt dadurch eine v, einen Impuls, eine Energie, Arbeit wird geleistet, die dann auch zur Verfügung steht. Wo zum Teufel sieht Ihr so eine Kraft bei gleichförmiger Kreisbewegung? Wo ändert sich der Impuls oder Ekin, wo wird Arbeit, die dann zur Verfügung steht, geleistet? Es wird nur die Richtung der Bewegung geändert, ohne die oben beschriebenen Effekte. Dass man diese impulsänderungslose Richtungsänderung einer „Beschleunigung“ zuschreibt, hat mit normaler Beschleunigung nichts zu tun, da beide Impulsänderungen durch die senkrechtwirkenden Kräfte sich gegenseitig aufheben. Es bleibt nur der unveränderte Drehimpuls übrig.
Karussell:
Gondel übt eine Kraft Fz (Zentrifugal) auf System aus Kette, Mast, Erde aus und beschleunigt sie auf a_system = -Fz/m_system -> v = -a_system*dt, Impuls = m_system*-v_system.
System übt gleiche aber entgegengerichtete Kraft Fr (Zentripetal) auf die Gondel und beschleunigt sie auf a_gondel = Fr/m_gondel -> ... -> Impuls = m_gondel*+v_gondel
Da Fz = Fr, folgt Impuls_gondel – Impuls_system = 0 !!! Vergleicht Ihr mal jetzt dv_gondel mit dv_system! Und? :idea:

Liebe Grüße
Ljudmil
scharo
 
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Re: Scheinkräfte

Beitragvon scharo » Fr 13. Jan 2012, 20:10

Ernst hat geschrieben:„Die Zugkraft der Gondel wirkt ja auf den Mast. Das nennt man Reaktionskraft und nicht "Trägheitskraft".
Kannst ja deine Fendt-Fälschung korrigieren, wo Du deine "Trägheitskraft" nicht an den Mast, sondern unsinnig an die Gondeln gemalt hast.“

Falscher geht es wirklich nicht! :o Diese „Reaktionskraft“ hinter der Du dich neulich zu verstecken versuchst, heißt exakt Zentrifugalkraft und diese Zentrifugalkraft wird zu den Trägheitskräften gezählt. Das kannst Du in jeder Publikation nachlesen.
Und richtig gezeichnet sind beide Kräfte am Schnittpunkt – d.h. beim Karussell die Verbindung zwischen Kette und Gondel und nie und nimmer die eine Kraft (Zentripetal) an die Verbindungsstelle, die andere (Zentrifugal, oder wie Du sie nennst Reaktion) am Mast. Dann stimmen die Richtungen einer daraus resultierenden Bewegung von hinten und vorn nicht – Mast und Gondel müssen aufeinander fallen.
Junge, Junge in Rentenalter, Dir fehlen tatsächlich die elementarsten Mechanik- Kenntnisse, wenn Du nicht mal weißt, wie und wo Kraftvektoren zu zeichnen sind. :cry:
Oben am Mast, oder wo Du auch willst, kannst Du genau so den Schnittpunkt wählen, dort kannst Du auch die Pärchen Fr und Fz zeichnen, die sind aber nicht mehr identisch mit diesen unten an Kette / Gondel, da sie jetzt durch die Masse der Kette verschoben sind – wenn Du das auch nicht verstehst, werde ich es Dir erklären.

Auch Infinitesimalrechnung muss ein Buch mit sieben Siegeln für Dich sein:
„Die Grenzwertbildung liefert den exakten Wert, dem man sich durch Annäherung nähert, der aber durch noch so lange endliche Annäherung nicht erreicht wird. Er wird erst durch nunendlich lange Annäherung erreicht und ist daher der exakte Wert.
Der Beschleunigungsvektor liegt stets genau rechtwinklig zur Kreisbahn.“
???.
Wirst Du begreifen, dass x = 0 nicht differenzierbar ist. Dass Deine „exakte“ Grenzwertbildung einen Berührungspunkt liefert – d.h. in jedem Punkt des Kreissegments, Kreises eine Tangente existiert (Kalkül um einen Berührungspunkt berechnen zu können). Um einen Dreieck bilden zu können, wo dv, bzw. a nicht Null sind, brauchen wir eine Sekante – d.h. zwei Tangenten, die nicht in einem Berührungspunkt liegen dürfen. D.h. bei „exakt“ 90° ist x = 0; Alpha = 0; a = 0; dv = 0; dt = 0; = sinnlos!!! Deine Aussage kann man so interpretieren: "Ein Punkt auf den Kreis ist exakt 90° zum Radius gerichtet" :?: :idea: :?: .
Wir können also dx unendlich klein wählen, wobei „unendlich“ keine genauen Werte liefern kann, aber nie = 0. In dem Fall ist die Richtung von a, bzw. dv nie und nimmer identisch mit dem Radius, bzw. nie und nimmer 90° zu der Geschwindigkeitstangente bei t_1. Die Abweichung von 90° ist genau so groß, wie wir dx oder dt bestimmt haben, aber nie 0.
Ist Dir bewusst, dass bei gleicher dt, der resultierende Winkel von v und r abhängt?
Ist Dir das doch etwas zu hoch? :lol:
scharo
 
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