Scheinkräfte

[Hannes]

Hallo Ernst !
Dein Beitrag vom 27.3., in dem du statt eines Karussells nur zwei Scheiben auf einer Achse präsentiert hast, ist genau die Argumentationsweise der Relativisten:
Ein „Gedankenexperiment“ vorzustellen ohne ein reales Experiment zu versuchen und anhand dieses Gedankenexperiments zu sagen: Der Beobachter sieht das und der andere sieht dieses. Ohne ein reales Experiment je gemacht zu haben, muss der Diskussionspartner glauben, was du sagst.
Dabei wird die dazugehörige Zeichnung so hingebaut, dass man bei nicht genauem Hinsehen sogar glauben könnte, es wäre in der Realität auch so.
Wenn man ein Karussell in Realität ansieht, ist es selbstverständlich, dass man die Schrägstellung der Seile sehen kann. Und das sowohl im IS als auch im rotierenden BS.
Ebenso in Realität kann man messen, dass eine Kraft wirksam ist, die die Gondeln nach außen zieht.
Der ruhende und der mitbewegte Beobachter sieht eindeutig, dass beim stillstehenden Karussell die Ketten senkrecht herunterhängen.
Wenn dann der Antriebsmotor eingeschaltet wird, sieht jeder Beobachter, dass die Gondeln zuerst etwas zurückbleiben und dann in die Höhe gehoben werden. Und das in JEDEM BS.
Die Kraft, die diese bewirkt, ist die Beharrungskraft, die Newton bereits beschrieben hat.
Erst wenn die Gondeln ihre Höhe erreicht haben, wird die Zentripetalkraft voll wirksam und lässt sich an der Schrägstellung der Seile ganz leicht erkennen. Und das sehen wieder BEIDE Beobachter.
Zu sagen: Im Inertialsystem würde der Beobachter nur auf eine Zentripetalkraft schließen, ist schlicht und einfach FALSCH.Das ist eine bewusste Mißinterpretation eines Experiments, soweit es überhaupt durchgeführt wird. Wer es nicht glaubt, wird als ungebildeter Mensch dargestellt und verhöhnt. Wie bei der Geschichte „Des Kaisers neue Kleider“.

Hannes

[Harald Maurer]

Lehrbuch Der Experimentalphysik: Band 1
von Ludwig Bergmann,Clemens Schaefer, S.250 ff
:

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„Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher.“ Albert Einstein

Grüße
Harald Maurer

[Ernst]

Dein Beitrag vom 27.3., in dem du statt eines Karussells nur zwei Scheiben auf einer Achse präsentiert hast,

..gibt konzentriert das wieder, was hier nicht verstanden wird oder werden will, weil man nicht mit Bezugssystemen umgehen kann.



a) im IS ruhender Beobachter

Für ihn bewegt sich die Kugel beschleunigt auf einem Kreis. Zur Beschleunigung einer Masse ist eine unausgeglichene Kraft auf die Kugel erforderlich. Das ist hier die Zentripetalkraft.

b) mitbewegter Beobachter; er ruht im rotierneden BS

Für ihn ruht die Kugel. Die Kugel ist für ihn nicht bewegt . Das ist nach Newton nur möglich, wenn auf die Kugel keine Kraft oder eine ausgeglichene Kraft wirkt. Da nun mal die Zentripetalkraft auch in seinem BS nicht verschwinden kann, muß er den Fall einer ausgeglichenen Kraft ansetzen. Um die Zentripetalkraft auszugleichen, setzt er zur Newton konformen Beschreibung der Unbewegtheit der Kugel eine der Zentripetalkraft betragsmäßig gleiche aber entgegengesetzt wirkende Zentrifugalkraft an.

Der Unterschied besteht einfach darin, daß sich die Kugel im IS bewegt und im rotierenden BS ruht.

Ganz einfach, das alles. Kaum zu begreifen, was da problematisch wäre.
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[Hannes]

Hallo Ernst !

Der Unterschied besteht einfach darin, daß sich die Kugel im IS bewegt und im rotierenden BS ruht.

Ganz einfach, das alles. Kaum zu begreifen, was da problematisch wäre.

Ganz einfach behauptet. Überhaupt nicht problematisch !
Trotzdem falsch !

Wo bleiben die schräggestellten Seile in der Zeichnung ?
Alles nur Behauptungen.
Hannes

[Harald Maurer]

Ganz einfach, das alles. Kaum zu begreifen, was da problematisch wäre.

Das Unverständnis kommt wohl davon, dass Wirkungen auftreten, die im rotierenden BS einer Zentrifugalkraft zugeschrieben werden, und man mit dieser Kraft dann rechnet wie mit jeder anderen. So wird in einer Wäschezentrifuge die Wäsche eben nun mal in beiden Bezugssystemen trocken, und der Wäsche kann es egal sein, ob sie gegen die Zentrifugenwand gedrückt wird, oder die Zentrifugenwand gegen sie gedrückt wird. Für den Physiker ist das aber nicht egal. Ihm geht es um die Beschreibung des Sachverhalts nach den Newtonschen Axiomen. Und da gibt es im IS eben nur die Zentripetalkraft und die Trägheit der Wäsche. Deshalb drückt eben de facto die Zentrifugenwand das Wasser aus der Wäsche heraus. Aber man kann den Spieß umkehren und davon ausgehen, dass im rotierenden Bezugssystem es die Zentrifugalkraft sei, die das verursacht. Das macht man auch so, nur muss man eben wissen, dass es sich dabei um eine Scheinkraft handelt, die im IS nicht existiert, weil hier die trockene Wäsche schon mit der Zentripetalkraft erschöpfend erklärt ist.

Grüße
Harald Maurer

[Hannes]

Hallo Harald !

Deshalb drückt eben de facto die Zentrifugenwand das Wasser aus der Wäsche heraus. Aber man kann den Spieß umkehren und davon ausgehen, dass im rotierenden Bezugssystem es die Zentrifugalkraft sei, die das verursacht. Das macht man auch so, nur muss man eben wissen, dass es sich dabei um eine Scheinkraft handelt, die im IS nicht existiert, weil hier die trockene Wäsche schon mit der Zentripetalkraft erschöpfend erklärt ist.

Dass das Wasser durch eine Scheinkraft aus der Wäsche herauskommt, ist ja verständlich.
Aber bei einem Karussell sind die Gondeln an Seilen angehängt und erzeugen daher keine Scheinkraft, die nur bei frei fliegenden Teilen entstehen kann.
Beim Karussell werden die Gondeln aus ihrer geradlinigen Bewegung durch die Seile herausgezerrt, was die Beharrungskraft überwinden muss.
Diese Seilkraft muss in der Zeichnung aufscheinen und an der entstehenden Schrägstellung der Seile sieht sowohl der ruhende als auch der mitbewegte Beobachter, dass da eine reale Kraft da sein muss, die die Seile in Schrägstellung hält.

Hannes

[Ernst]

Diese Seilkraft muss in der Zeichnung aufscheinen und an der entstehenden Schrägstellung der Seile sieht sowohl der ruhende als auch der mitbewegte Beobachter, dass da eine reale Kraft da sein muss, die die Seile in Schrägstellung hält.

Wie sich die Schrägstellung der Seile im BS IS allein durch die Wirkung der Seilkraft und der Schwerkraft errechnet, wurde dir schon mindestens ein Dutzend mal vorgeführt. Wenn das nicht in deine "Vorstellungswelt" paßt, ändert das überhaupt nichts an der physikalischen mechanischen Richtigkeit. Deine "Meinung" ist da ganz belanglos.
Daß da keine nach "außen wirkende Kraft" die Schrägstellung bewirkt, sondern eine Seilkraft mit einer vertikalen Komponente, kannst du nur dann begreifen, wenn du dir die mechanischen Grundlagen der Kräftezerlegung erarbeitest..

Alles nur Behauptungen.

Nee Hannes, die unbegründeten Behauptungen lieferst du. Das, was da vorstehend beschrieben ist, ist angewandte technische Mechaik, die erstaunkicherweise zu Ergebnissen führt, welche die Praxis bestätigt.

Diese Seilkraft muss in der Zeichnung aufscheinen

Die muß da gar nicht aufscheinen, weil das Beispiel extrem einfach ist und Seile da gar nicht vorkommen. Wer aber sowas simples nicht verstehen kann, dem sind natürlich komlexere Gebilde wie das Kettenkarussell naturgemäß total verschlossen.
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[Harald Maurer]

Diese Seilkraft muss in der Zeichnung aufscheinen und an der entstehenden Schrägstellung der Seile sieht sowohl der ruhende als auch der mitbewegte Beobachter, dass da eine reale Kraft da sein muss, die die Seile in Schrägstellung hält.

Für den außerhalb ruhenden Beobachter dreht sich das Karussell und er sieht, dass die Gondeln sich vom Karussell entfernen möchten und daher die Seile deshalb hochziehen, weil sie ja oben am Masten befestigt sind. Umso schneller sich das Karussell dreht, desto stärker muss die Zentripetalkraft gegen das Beharren der Gondeln, sich vom Karussell zu entfernen (Newton I), ankämpfen. Das vergrößert den Radius der Kreisbahn, und ein größerer Radius ist eben nun mal nur weiter oben möglich. Wären die Ketten unten am Masten befestigt, würden sie ja nicht hochsteigen.
Für den mitrotierenden Beobachter dreht sich das Karussell ja nicht (da dreht sich der Jahrmarkt rundherum). Er sieht die schrägen Ketten, und da für ihn die Gondeln in Ruhe sind (er kann ja eine ständig anschauen, ohne Augen oder Kopf zu bewegen), muss er auf eine Kraft schließen, welche die Gondeln hochtreibt. Er nennt sie "Zentrifugalkraft".
Die braucht der Außenbeobachter nicht. Er sieht ja den wahren Grund für den Sachverhalt. Immer schneller sich bewegende Gondeln können sich zwar immer etwas mehr vom Karussell entfernen, aber die Zentripetalkraft zwingt sie trotzdem zu einer dadurch größeren Kreisbahn. Abhängig vom Ort der Kettenbefestigung liegt diese Bahn höher, und davon hängt eben die Schräglage der Ketten ab.
Zeichnet man also die Situation im IS, so zeichnet man keine Zentrifugalkraft ein. Zeichnet man die Situation im rotierenden BS, so zeichnet man sie ein. Wenn Du also eine Zeichnung siehst, wo die Zentrifugalkraft fehlt, so handelt es sich um eine Darstellung im IS.

Grüße
Harald Maurer

[Hannes]

Hallo Harald !

Für den außerhalb ruhenden Beobachter dreht sich das Karussell und er sieht, dass die Gondeln sich vom Karussell entfernen möchten und daher die Seile deshalb hochziehen, weil sie ja oben am Masten befestigt sind. Umso schneller sich das Karussell dreht, desto stärker muss die Zentripetalkraft gegen das Beharren der Gondeln, sich vom Karussell zu entfernen (Newton I), ankämpfen.

Laut Newton ist das Beharren der Gondeln eine reale Kraft.

Die braucht der Außenbeobachter nicht. Er sieht ja den wahren Grund für den Sachverhalt. Immer schneller sich bewegende Gondeln können sich zwar immer etwas mehr vom Karussell entfernen, aber die Zentripetalkraft zwingt sie trotzdem zu einer dadurch größeren Kreisbahn.

Nicht die Zentripetalkraft ist das, denn sie wirkt nach innen zur Achse. Das ist schon die Beharrungskraft, die die Gondeln weiter nach außen zwingt.

Hannes

[Hannes]

Nee Hannes, die unbegründeten Behauptungen lieferst du. Das, was da vorstehend beschrieben ist, ist angewandte technische Mechaik, die erstaunkicherweise zu Ergebnissen führt, welche die Praxis bestätigt.

....was dann dazu führt, dass man "Scheinkräfte" in die Rechnung einführen muss.
Erstaunlicherweise.
Hannes