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Fliehkraft = Gegenkraft Radialkraft?
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Fliehkraft = Gegenkraft Radialkraft?
 
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Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 21 März 2015 - 23:30:39    Titel:

Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Contra principia negantem non est disputandum.

Sehe ich genau so.Smile

Es geht hier auch nicht darum, Prinzipien zu negieren, sondern darum, diese in ihren möglichen Auswirkungen richtig zu interpretieren.

Im von Dir Zitierten ging es auch nicht darum, daß die Geradlinigkeit an sich bezweifelt wurde, sondern nur darum, daß sie vergleichbar zum Funkenflug stattfinden würde.

Zum genauen Kontext zitiere ich mich selbst:
Lothol hat folgendes geschrieben:
Es geht dabei um die Kräfte, die VOR dem Auseinanderfliegen bzw. vor dem "Material-Zusammenbruch" wirksam waren.
Daß die Zentripetalkraft dabei längst "beendet" war/wurde, ist schon klar.
Was meinst Du mit geradliniger Bewegung zerfetzter Materie?
Tangentiale - vergleichbar mit Funken beim Schleifen?

as_string hat folgendes geschrieben:
Verstehst Du diesen letzten Satz? Kannst Du den nachvollziehen? Keine Zentrifugalkraft ist für das Auseinanderfliegen verantwortlich, sondern das Wegfallen der Zentripetalkraft. Dann plötzlich werden die Massepunkte nicht mehr auf die Kreisbahn gezwungen sondern können kräftefrei und beschleunigungsfrei einer geradlinigen Bahn folgen.

"Wegfallen" der Zentripetalkraft ließe sich m.E. eher ganz konkret dadurch charakterisieren, daß sie durch die Zentrifugalkraft eliminiert wurde.
Wie sich die Massenpunkte anschließend bewegen, hängt m.E. auch davon ab, wie groß die Zentrifugalkraft war, die zur Materialzerstörung führte.
Geradlinige Bahn halte ich dabei eher für unwahrscheinlich.
Soll heißen:
Du kannst das nicht ohne weiteres mit dem "Funkenflug" vergleichen.


Zugegeben:
Dabei habe ich mich mißverständlich ausgedrückt, weil ich gedanklich beim "Funkenflug" war.

Danke übrigens für Dein treffliches Beispiel mit dem Hammerwerfer.Smile
Weil das m.E. sehr gut geeignet ist, uns die Dinge verdeutlichen zu können.

Um das richtig einordnen zu können, komme ich nochmal (vergleichend) auf den "Funkenflug" zurück:
Bei dem wird ein Werkstück einer Schleifscheibe zugeführt.
Üblicherweise linear auf exakt der Linie zwischen Mittelpunkt und Radius der Schleifscheibe so, daß die beiden Berührungs-Flächen Werkstück/Schleifscheibe möglichst senkrecht zu dieser Linie stehen.
Und dann wird das Werkstück zugestellt und zerspant.

Wohin dabei die Funken nur "fliegen" können, ist völlig klar.
Ihre einzige mögliche Bewegungsrichtung ist durch die gen. Annäherung zwischen Werkstück und Schleifscheibe "festgelegt":
Senkrecht zur Linie Werkstück/Schleifscheibe (Funken-Auswurf hängt von der Drehung der Schleifscheibe ab).

Nun zum Hammerwerfer:
Er beschleunigt durch mehrere Körperdrehungen wieder und wieder den Hammer.
D.h. einen Massenpunkt, der an ihn gekoppelt ist.
Mit seiner letzten Körperdrehung beschleunigt er unter Aufbietung all seiner Kräfte zum letzten mal den Hammer.
Und läßt dann das Seil los, wenn der Hammer in Richtung der Meßstrecke fliegen soll.

Wir haben also im Prinzip einen Kreis, auf dem der Hammerwerfer eine Masse beschleunigt.
Die im Optimalfall auf der Linie Körpermittelpunkt des Hammerwerfers - Meßstrecke "landen" soll.
Was meinst Du, wann (ca.) der Hammerwerfer das Seil losläßt?
Wanja Karamasow
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Anmeldungsdatum: 17.03.2015
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 21 März 2015 - 23:53:32    Titel:

Zitat:
Im von Dir Zitierten ging es auch nicht darum, daß die Geradlinigkeit an sich bezweifelt wurde, sondern nur darum, daß sie vergleichbar zum Funkenflug stattfinden würde.

Dann kann ich ja beruhigt schlafen gehen und auf den restlichen Beitrag morgen antworten Smile
Viele Grüße
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 04:32:32    Titel:

Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Dann kann ich ja beruhigt schlafen gehen und auf den restlichen Beitrag morgen antworten Smile

Gefällt mir gut, wie Du die Dinge zu handhaben pflegst.Smile

Nicht nur wegen der Einflechtung lateinischer Sinnsprüche, sondern v.a. auch deshalb, weil Du mit ganz konkreten Beispielen dazu beitragen willst, den Sachverhalt klären zu wollen.

Ich denke nämlich, daß sich der tatsächliche Sachverhalt Fliehkraft vs. Radialkraft ganz einfach verhält.
Sofern man nur dazu bereit ist, sich in sich rotierende Massen (gedanklich) hineinversetzen zu können oder das auch ernsthaft tun zu wollen.

Dann schlaf mal ganz beruhigt.Smile
Deine Antwort erwarte ich gerne.
Als weiteren konstruktiven Ansatzpunkt zur Klärung des Sachverhaltes.
as_string
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Anmeldungsdatum: 04.08.2006
Beiträge: 2792
Wohnort: Heidelberg

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 08:09:52    Titel:

Also das wird ja auch immer abenteuerlicher. Erst ist es nicht geradlinig, dann vielleicht doch irgendwie aber anders als beim Funkanlagen. Dann hängt die Geradlinigkeit von einer Zentrifugalkraft ab.
Da musst Du doch eigentlich auch selbst mal einsehen, dass Du Dich verrannt hast, wenn nur noch sodass dabei raus kommt, oder?

Gruß
Marco
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 16:16:15    Titel:

Gar nichts ist oder wird da abenteuerlich.Smile
Sehen wir uns die Realität dazu an =>http://www.sueddeutsche.de/sport/kunst-der-bewegung-hammer-und-diskus-drehung-mit-schrei-1.158686

Sowie auch den Kontext dazu:
süddeutsche hat folgendes geschrieben:
Wenn die Geschwindigkeit am höchsten ist, wirft er ihn ab, nach höchstens vier Drehungen - für mehr ist der Ring zu klein und die Sportler würden wegen der steigenden Fliehkräfte die Kontrolle über ihr Gerät verlieren.
Wanja Karamasow
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Anmeldungsdatum: 17.03.2015
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 18:04:20    Titel:

Guten Tag,
ich habe die Diskussion nicht im Detail verfolgt, aber dass sie noch nicht beendet ist, mag zum Teil auch daran liegen, dass die auf der ersten Seite stehenden einzeiligen Beiträge à la "du hast einfach keine Ahnung" oder "nimm einfach ein Physikbuch in die Hand" wenig konstruktiv sind. Zum Begriff Scheinkraft - er mag ja seine Berechtigung haben, findet sich aber mitnichten in jedem guten Physikbuch. In der Regel wird von Trägheitskräften gesprochen. Der Begriff ist auch etwas irreführend, weil die Kräfte im beschleunigten Bezugssystem ja real sind. Falls man von Scheinkräften spricht (und den Begriff sinnvollerweise als Synonym zu "Trägheitskraft" versteht), dann gehört die Zentrifugalkraft aber natürlich dazu.
Also zum Thema (auf die Gefahr hin, bloß zu wiederholen, was bereits gesagt wurde):
Du hast zwar recht damit, dass sich die Theorie in der Realität bestägigen lassen muss, aber wir dürfen annehmen, dass es keinen qualitativen Unterschied gibt, ob wir einen Punkt einer sich drehenden Scheibe betrachten oder die Drehung eines einzigen Massenpunktes (Ball) um einen zentralen Punkt, und die Betrachtung auf letzteres reduzieren. Blenden wir auch mal die Schwerkraft aus.
Wenn ich es richtig verstehe, stellst du es dir so vor, dass die Zentrifugalkraft diesen Punkt nach außen zieht, während die Zentripetalkraft diese Kraft gerade ausgleicht. Die Vorstellung liegt erst mal - finde ich - nicht fern. Was einen aber stutzig machen sollte: Wenn sich zwei Kräfte aufheben, die resultierende auf den Ball wirkende Kraft also Null ist, dann würde er sich geradlinig weiterbewegen, denn wie sollte er ohne Krafteinwirkung (und Kräftegleichgewicht=ohne Krafteinwirkung) auf eine Kreisbahn gezwungen werden?
Betrachten wir jetzt von außen in einem ruhenden Bezugssystem den sich drehenden Ball, dann beobachten wir genau eine Kraft, die auf ihn wirkt und die ist zum Mittelpunkt der Kreisbahn gerichtet. Denn wie schon gesagt wurde: Wenn der Ball eine Kreisbahn beschreibt, die Bahn also in unserem ruhenden Koordinatensystem durch dargestellt werden kann, folgt direkt, dass die Beschleunigung, welche der Körper erfährt, ist, d.h. die Kraft, die auf den Körper ausgeübt werden muss, um ihn auf der Kreisbahn zu halten (die Zentripetalkraft), zeigt zum Kreismittelpunkt. Stell dir jetzt statt des Balls eine Zentrifuge vor. Eine große, in der du auf dem Boden sitzt. Wenn die sich dreht, bekommst du von einer Zentripetalkraft erst mal nichts mit, was aber passiert ist, dass du plötzlich eine Kraft spürst, die dich nach außen, d.h. zur vom Mittelpunkt weiter entfernten Wand des Behälters drückt. Das, was du spürst, ist die Zentrifugalkraft. Und die wird nicht durch die Zentripetalkraft ausgeglichen, denn sonst würde sie dich nicht nach außen schleudern. Das, was sie dann ausgleicht ist die Wand des Behälters, gegen den du gedrückt wirst.
Viele Grüße
jh8979
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Anmeldungsdatum: 04.07.2012
Beiträge: 2207

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 23:06:32    Titel:

Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:

ich habe die Diskussion nicht im Detail verfolgt, aber dass sie noch nicht beendet ist, mag zum Teil auch daran liegen, dass die auf der ersten Seite stehenden einzeiligen Beiträge à la "du hast einfach keine Ahnung" oder "nimm einfach ein Physikbuch in die Hand" wenig konstruktiv sind.

Ich hatte nicht vor konstruktiv zu sein, nachdem er in seiner ersten Antwort hier gleich größten Blödsinn geschrieben hat in einem Ton als wüsste er wovon er spricht.
Zitat:

Das, was du spürst, ist die Zentrifugalkraft. Und die wird nicht durch die Zentripetalkraft ausgeglichen, denn sonst würde sie dich nicht nach außen schleudern. Das, was sie dann ausgleicht ist die Wand des Behälters, gegen den du gedrückt wirst.

Doch die wird durch eine Zentripetalkraft ausgeglichen (sonst würdest Du dich ja bewegen, was Du in Deinem Ruhesystem nicht tust), naeemlich genau durch die Kraft, die die Wand des Behaelters auf einen ausübt (diese ist hier die Zentripetalkraft, übrigens auch im Ruhesystem eines von aussen beobachtenden, deswegen ist es keine Schein/Trägheitskraft ).
Wanja Karamasow
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Anmeldungsdatum: 17.03.2015
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 22 März 2015 - 23:45:24    Titel:

jh8979 hat folgendes geschrieben:

Doch die wird durch eine Zentripetalkraft ausgeglichen (sonst würdest Du dich ja bewegen, was Du in Deinem Ruhesystem nicht tust), naeemlich genau durch die Kraft, die die Wand des Behaelters auf einen ausübt (diese ist hier die Zentripetalkraft, übrigens auch im Ruhesystem eines von aussen beobachtenden, deswegen ist es keine Schein/Trägheitskraft ).

Das war wohl missverständlich formuliert. Wenn die Zentrifuge beginnt, sich zu drehen, wird erstmal nichts kompensiert und er wird durch die Zentrifugalkraft zur Wand beschleunigt. Bis er die Wand berührt und die Kraft kompensiert wird. Die Wand hält ihn dann auf der Kreisbahn und die entsprechende Kraft ist eine Zeltripetalkraft.


Viele Grüße
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 23 März 2015 - 03:59:32    Titel:

http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kreisbewegung/ausblick#Zentrifugalkraft

Im Video der Hammerwerferin wird klar, was da abläuft:

a) eine "punktförmige" Masse wird auf einer (nahezu) Kreisbahn gedreht und dabei auch beschleunigt
b) die Kreisbahn wird dabei andauernd (zur bestmöglichen Beschleunigung) in ihrer Winkellage (zur Abwurfebene) etwas verändert
c) im Moment des "Abschusses" der Masse (in Richtung Mess-Strecke) findet zweierlei statt
1) die Masse verläßt die vorherige Bahn tangential, wobei es relativ unerheblich ist, ob es sich dabei um eine exakt kreisförmige Bahn handelt oder nicht
2) der "Anstellwinkel" ist dabei möglichst optimal zu wählen, damit die max. "Flugweite" der Masse erreicht werden kann.
Könnte hier vielleicht bei ca. 45° liegen - weiß ich nicht genau.

Bewundernswert, wie viele Jahre zäher Arbeit Menschen aufbringen, damit sie dazu in der Lage sind, derartige Bewegungsabläufe optimal koordinieren zu können. Smile
Weil nur die geringste Abweichung vom Optimum über Sieg oder Niederlage entscheidet.

Bzgl. des Themas: "Fliehkraft = Radialkraft?
ist aber m.E. etwas ganz anderes von Bedeutung.
Nämlich die Grenzfall-Betrachtung dann, wenn die Radialkraft "beendet" ist.

Was die Süddeutsche ganz richtig damit beschrieb:
Wenn die Geschwindigkeit am höchsten ist, wirft er ihn ab, nach höchstens vier Drehungen - für mehr ist der Ring zu klein und die Sportler würden wegen der steigenden Fliehkräfte die Kontrolle über ihr Gerät verlieren.

Im Klartext bedeutet "Kontrolle über ihr Gerät verlieren", daß es die Sportler mitsamt des an sie kraftschlüssig gekoppelten Gerätes einfach sonstwohin "wegreißt".
Und warum ist das möglich. Question

Da ist die Rede davon, daß wg. steigender Fliehkräfte sich irgendetwas völlig unkontrollierbar entwickeln könnte.
Sind Leute, die so etwas verbreiten, "behämmert"?
Oder wissen die nicht, wovon sie da eigentlich reden oder wie oder was. Question

Reden die etwa von "wirkungslosen" "Scheinkräften" und phantasieren dabei so vor sich hin?


Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Zum Begriff Scheinkraft - er mag ja seine Berechtigung haben, findet sich aber mitnichten in jedem guten Physikbuch. In der Regel wird von Trägheitskräften gesprochen. Der Begriff ist auch etwas irreführend, weil die Kräfte im beschleunigten Bezugssystem ja real sind. Falls man von Scheinkräften spricht (und den Begriff sinnvollerweise als Synonym zu "Trägheitskraft" versteht), dann gehört die Zentrifugalkraft aber natürlich dazu.

Danke für Deinen konstruktiven Beitrag zur Sache.Smile

Ja - es verhält sich so, daß die Trägheitskraft vor weit mehr als 100 Jahren in der Physik als "lebendige Kraft" benannt und deshalb mit L bezeichnet wurde.
Verstanden wurde darunter allerdings die Kraft-Entfaltungs-Möglichkeit bewegter Massen.

Im engeren Sinn wurde aber Trägheitskraft auch so verstanden, daß Materie ihrer Formänderung Widerstand entgegensetzt.
Anders ausgedrückt:
Ein gegebenes Material kann in seiner Form nur durch Krafteinwirkung verändert werden.

Womit wir dann auch bei der sachgerechten Einordnung der Zentripetalkraft wären:
Das ist nichts weiter, als ein je nach Material "eingefrorener"/hergestellter Stabilitäts-Zustand von Materie.
Der aber jederzeit bei entspr. Steigerung der Fliehkraft zerstört werden kann.


Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Wenn ich es richtig verstehe, stellst du es dir so vor, dass die Zentrifugalkraft diesen Punkt nach außen zieht, während die Zentripetalkraft diese Kraft gerade ausgleicht. Die Vorstellung liegt erst mal - finde ich - nicht fern. Was einen aber stutzig machen sollte: Wenn sich zwei Kräfte aufheben, die resultierende auf den Ball wirkende Kraft also Null ist, dann würde er sich geradlinig weiterbewegen, denn wie sollte er ohne Krafteinwirkung (und Kräftegleichgewicht=ohne Krafteinwirkung) auf eine Kreisbahn gezwungen werden?

Im Prinzip hast Du mich da schon richtig verstanden.

Allerdings "krankt" m.E. die gesamte (theoretische) Vorstellung, daß Zentripetalkraft = Fliehkraft sei, schlicht und einfach daran, daß sie per se völlig abwegig ist.
Anders ausgedrückt:
Wer sagt denn eigentlich, daß die Fliehkraft nicht GRÖSSER als die Zentripetalkraft werden kann. Question

Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Stell dir jetzt statt des Balls eine Zentrifuge vor. Eine große, in der du auf dem Boden sitzt. Wenn die sich dreht, bekommst du von einer Zentripetalkraft erst mal nichts mit, was aber passiert ist, dass du plötzlich eine Kraft spürst, die dich nach außen, d.h. zur vom Mittelpunkt weiter entfernten Wand des Behälters drückt. Das, was du spürst, ist die Zentrifugalkraft. Und die wird nicht durch die Zentripetalkraft ausgeglichen, denn sonst würde sie dich nicht nach außen schleudern. Das, was sie dann ausgleicht ist die Wand des Behälters, gegen den du gedrückt wirst.

Wenn Du damit einverstanden bist, könnten wir das auch dahingehend modifizieren:
- Wand der Zentrifuge lassen wir einfach weg.
- Wir versetzen uns stattdessen (geistig) in irgendeinen Massenpunkt z.B. einer rotierenden Scheibe.
Qualitativ wäre das dann doch "gleichwertig" oder irre ich mich da?
jh8979
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Anmeldungsdatum: 04.07.2012
Beiträge: 2207

BeitragVerfasst am: 23 März 2015 - 10:19:22    Titel:

Lothol hat folgendes geschrieben:

Was die Süddeutsche ganz richtig damit beschrieb:

Jetzt haben wir also die Quelle Deines Physikwissens gefunden... das erklärt einiges...
Zitat:

Reden die etwa von "wirkungslosen" "Scheinkräften" und phantasieren dabei so vor sich hin?

Von wirkungslos hat nie einer gesprochen, im beschleunigten Bezugssystems (hier des sich zimtdrehenden Hammerwerfers) existiert die Kraft ja, im ruhenden (z.B. der Zuschauer) jedoch nicht.
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