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Fliehkraft = Gegenkraft Radialkraft?
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Anmeldungsdatum: 28.10.2007
Beiträge: 5224
Wohnort: Stuttgart

BeitragVerfasst am: 29 März 2015 - 15:48:39    Titel:

Zitat:
Weiterhin denke ich, daß wir ohne weiteres auch eine kreisförmige Bewegung als gleichförmige Bewegung sehen/verstehen können.
Oder wie siehst Du das?

Nein, das ist nicht richtig. Es steht völlig außer Frage, dass eine kreisförmige Bewegung keine gleichförmige Bewegung darstellt, sondern eine beschleunigte.
Auch das Prinzip von d'Alembert ändert nichts daran.
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 29 März 2015 - 17:16:09    Titel:

Ja - leider drückte ich mich mißverständlich aus.

Der historisch eingeführte Begriff gleichförmige Kreisbewegung meint eine Bewegung eines Körpers auf einer Kreisbahn mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit. In diesem Falle ändert aber die Geschwindigkeit ständig ihre Richtung. Eine gleichförmige Kreisbewegung ist somit stets eine beschleunigte Bewegung, wobei diese Beschleunigung, die Radialbeschleunigung, konstant ist und in Richtung des Mittelpunktes der Kreisbewegung zeigt.
Wanja Karamasow
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Anmeldungsdatum: 17.03.2015
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 29 März 2015 - 17:30:53    Titel:

Auch mal tagsüber unterwegs? Wink
Wenn man - was ich tue - unter Kräftegleichgewicht versteht, dass die Summe aller an einem Körper angreifender Kräfte null ergeben, dann haben wir kein Kräftegleichgewicht, wenn man eine Kreisbewegung in einem Inertialsystem betrachtet. Denn ein solches würde ja dann bedeuten, dass effektiv keine Kraft auf den Körper wirkt und dann würde er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen und nicht die Richtung ändern.
Gehen wir hingegen ins beschleunigte Bezugssystem, beobachten wir ein solches Gleichgewicht, da der Körper in diesem ja ruht.

Ein kräftefreier Körper hat übrigens in einem Intertialsystem immer konstante Geschwindigkeit, d.h. entweder ruht er oder bewegt sich mit derselben Geschwindigkeit in eine Richtung, was - da Geschwindigkeiten eh relativ sind - ja egal ist. Stell dir vor, du würdest schlittschuhlaufen. Wenn du einmal Anlauf genommen hast, bist du quasi (geringe Reibung) kräftefrei und bewegst dich daher mit konstanter Geschwindigkeit. In einem Inertialsystem natürlich. Wenn jemand mit einem beschleunigenden Auto vorbeifährt, nimmt er dich allerdings beschleunigt wahr, weil er sich eben in keinem Inertialsystem befindet.

Viele Grüße
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 31 März 2015 - 00:59:34    Titel:

Wanja Karamasow hat folgendes geschrieben:
Auch mal tagsüber unterwegs? Wink
Wenn man - was ich tue - unter Kräftegleichgewicht versteht, dass die Summe aller an einem Körper angreifender Kräfte null ergeben, dann haben wir kein Kräftegleichgewicht, wenn man eine Kreisbewegung in einem Inertialsystem betrachtet. Denn ein solches würde ja dann bedeuten, dass effektiv keine Kraft auf den Körper wirkt und dann würde er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen und nicht die Richtung ändern.
Gehen wir hingegen ins beschleunigte Bezugssystem, beobachten wir ein solches Gleichgewicht, da der Körper in diesem ja ruht.

Hundsmiserables Wetter und Sonntag.
"Außeneinsatz" entfiel. Wink

Zu den unterschiedlichen Sichtweisen auch hier eine recht gute Zusammenfassung, v.a. unter Punkt 6.
http://www.dieter-heidorn.de/Physik/VS/Mechanik/K08_Kreisbewegung/K08_Kreisbewegung.html
Im zweiten Beispiel ist das auch noch bzgl. Kegelpendel erläutert.
So weit alles klar und nachvollziehbar.

Meine Bitte ist, daß wir uns jetzt mal etwas mehr dem objektiven Sachverhalt zuwenden.
Wir können dabei ruhig auch bei den beiden im letzten Hinweis gen. Beobachtern bleiben:
Beobachter A (der ruhende (außen))
Beobachter B (der mitrotierende (innen))
Einverstanden?

Nachdem wir uns jetzt schon so weit "durchgeackert" haben, ist meine weitere Bitte die, daß wir das jetzt (ohne jegliche Bewertung von Sichtweisen) auch noch gar bis zum Ende führen.
Zum Ende, das nicht nur mit dem in der Realität (objektiv) Beobachtbaren, sondern auch mit den physikalischen Gesetzen in Einklang zu bringen ist.
Einverstanden?

Dein/Euer Einverständnis voraussetzend, modele ich die Versuchsanordnung etwas um.
Nicht, weil ich damit etwas "herummauscheln" will, sondern weil es auch zur Klärung noch weitergehender Sachverhalte (als "Ball-An-Der-Schnur") dienen können soll.
Die definitive Klärung dieser Sachverhalte ist mir nämlich ein Anliegen.

Versuchsanordnung:
1) vertikale Welle, zwangsangetrieben, Drehzahl stufenlos erhöhbar
2) mit der Welle ist exakt horizontal eine kreisrunde Stahlscheibe kraftschlüssig verbunden
3) in die Welle ist knapp oberhalb der Scheibe kraftschlüssig ein Haken eingeschraubt, der es erlaubt, dort eine Drahtschlaufe (an Stelle einer Schnur oder eines Seiles) einhängen zu können
4) ausgehend von dieser eingehängten Drahtschlaufe verläuft nach außen ein Draht, mit dem eine Metallkugel kraftschlüssig verbunden ist
5) die Kugel befindet sich (bei gespanntem Draht) etwa auf 1/2 r der Scheibe (spielt an sich keine Rolle; jedenfalls ist sie nicht am Rand der Scheibe)
6) exakt parallel zum exakt radial gespannten Draht ist auf der Scheibe ein (auswechselbarer) Winkel (im Abstand d = Kugel_r) so aufgeschraubt, daß er die Kugel bei Drehung der Scheibe "mitnehmen" kann.
Die Zwangskraft (Rotation) wird also direkt auf die Kugel übertragen.
(Stellvertretend für irgendeinen Massenpunkt irgendeiner Scheibe.)
7) die Kugel steht (bei gespanntem Draht) etwas über das (äußere) Ende des Winkels hinaus

Wenn ich jetzt nichts vergessen habe, können wir die Scheibe auf eine Drehzahl x so "hochlaufen" lassen, daß der Draht gespannt ist.

1) Beobachter A sieht das und denkt sich:
Alles klar. actio = reactio.
Kenne ich ja schon.
Radialkraft = Gegen-Kraft, die am Haken auftritt.

2) Beobachter B (gesetzt den Fall, er rotierte schon mal (im Zentrum) mit, hatte die Drahtschlaufe ausgehängt, selbst gehalten und dann wieder eingehängt) sieht das das auch und denkt sich ebenfalls:
Alles klar.
Kenne ich ja schon.
vorheriger Hinweis hat folgendes geschrieben:
Beobachter B stellt fest: Die Gegenkraft zur Kraft F_Z ist die Kraft F_B, die an ihm angreift, wenn er die Feder festhält. Eine Gegenkraft zu F*_Z findet er dagegen nicht. Die Zentrifugalkraft ist nicht Teil eines Wechselwirkungs-Kräftepaares.

Solche Kräfte wie die Zentrifugalkraft nennt man Scheinkräfte (oder Trägheitskräfte). Scheinkräfte sind daran zu erkennen, dass sie keine Gegenkräfte besitzen. Sie treten nur in beschleunigten Bezugssystemen auf.


Zu 2) belasse ich (zunächst) alles ohne Kommentar.
Zu 1) stellt sich die Frage:
Offensichtlich ist es ja so, daß Beobachter A das effektive Wirken der Fliehkraft NIEMALS wahrnehmen kann.

Eine Möglichkeit, hier Abhilfe zu schaffen, könnte darin bestehen, daß wir bei Drehzahl x eine Meßuhr so positionieren, daß sie das über das Winkelende herausragende Kugelende gerade tangiert.
Danach ziehen wir die Meßuhr geringfügig zurück und steigern die Drehzahl auf y.
Todsicher wird sie bei irgendeiner Drehzahl y einen Meßwert anzeigen.
Der m.E. auch nur einen einzig möglichen Rückschluß erlaubt:
Nur durch die Fliehkraft wurde bzw. wird der Draht gedehnt.

Was m.E. auch nichts mit unterschiedlichen Sichtweisen zu tun hat.
Weil genau das in beiden Fällen in der Realität objektiv feststellbar ist. Wink
Oder etwa nicht?
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2015 - 00:25:03    Titel:

Gibt es gegen die Versuchsanordnung oder dagegen:
Zitat:
Eine Möglichkeit, hier Abhilfe zu schaffen, könnte darin bestehen, daß wir bei Drehzahl x eine Meßuhr so positionieren, daß sie das über das Winkelende herausragende Kugelende gerade tangiert.
Danach ziehen wir die Meßuhr geringfügig zurück und steigern die Drehzahl auf y.
Todsicher wird sie bei irgendeiner Drehzahl y einen Meßwert anzeigen.
Der m.E. auch nur einen einzig möglichen Rückschluß erlaubt:
Nur durch die Fliehkraft wurde bzw. wird der Draht gedehnt.

etwas einzuwenden?

Ja oder nein. Question
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3522

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2015 - 13:01:45    Titel:

Lothol hat folgendes geschrieben:
Gibt es ...

etwas einzuwenden?


Die Antwort wurde Dir in diesem Thread schon gefühlte 1000 Mal gegeben: Jein!
Aus Sicht eines externen Beobachters im Inertialsystem: Ja.
Aus Sicht der Kugel und der Messuhr: Nein.
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2015 - 22:57:44    Titel:

Danke Dir, GvC, für Deine klare Stellungnahme.Smile

Denn das Ja und Nein gesteht zu, daß unterschiedliche Sichtweisen nicht nur möglich, sondern auch zulässig sind.

Ich weiß - Du sahst das von Anfang an (S.1) nicht anders:
GvC hat folgendes geschrieben:
Ob die Fliehkraft eine Scheinkraft ist oder nicht, hängt vom Bezugssystem ab.


Das mit den gefühlten 1000-maligen "Jein"-Antworten hörte sich für mich über weite Strecken ganz anders an.
So, als sei es "bescheuert" oder gar nicht zulässig, die Fliehkraft NICHT als Scheinkraft einzuordnen.
Vielleicht habe ich mich diesbzgl. aber auch nur verlesen oder etwas mißverstanden.
Egal - ist alles "Schnee von gestern". Wink


Eigentlich geht es mir um etwas ganz anderes:
Nämlich darum, daß physikalische Gesetze sich zweifellos in der Realität bestätigen MÜSSEN.
Oder anders ausgedrückt, dazu dienen können sollten, Erscheinungen in der Realität erklären zu können.
Was ja letztlich auch nicht von unterschiedlichen Sichtweisen abhängen kann.

Wir sind uns sicher darin einig, daß wir die Drehzahl in der o.g. Versuchsanordnung so weit erhöhen können, bis der Draht, der die Kugel am Drehzentrum "hält", so weit "überdehnt" wird, bis er schließlich reißt.
Das ist der objektiv feststellbare Sachverhalt.

Wobei es im Prinzip m.E. auch egal ist, aus welcher Sicht man das nun betrachtet.
Denn es gibt auch eine Gemeinsamkeit beider Sichtweisen:
Die "Entwicklungsmöglichkeit" der Radialkraft basiert nur auf dem kraftschlüssigen Verbund von sich drehenden Massenpunkten zum Drehzentrum.
Ob das nun ein einzelner Massenpunkt (Ball an der Schnur), oder eine Anhäufung von Massenpunkten, z.B. in Form einer Stahl- oder Schleifscheibe ist, spielt dabei an sich keine Rolle.
D.h. in dem Moment, in dem die Kraftschlüssigkeit wegfällt, fällt auch die Radialkraft weg.

Und genau im Grenzbereich davon oder ab dann beginnt es auch für Berst-Erklärungen in der Realität interessant zu werden.
Einverstanden oder müßten wir zum objektiven Sachverhalt noch etwas korrigieren?
jh8979
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Anmeldungsdatum: 04.07.2012
Beiträge: 2207

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2015 - 23:21:44    Titel:

Lothol hat folgendes geschrieben:

So, als sei es "bescheuert" oder gar nicht zulässig, die Fliehkraft NICHT als Scheinkraft einzuordnen.
Vielleicht habe ich mich diesbzgl. aber auch nur verlesen oder etwas mißverstanden.

Nein hast Du nicht missverstanden. Die Fliehkraft ist eine Scheinkraft, weil Scheinkräfte per Definition Kräfte sind, die in Inertialsystemen nicht existieren, aber in zu diesen beschleunigten Systemen auftreten.

Das heisst nicht, dass sie in diesen (gegenüber Inertialsystemen beschleunigten) Systemen keine Auswirkungen hätten. Aber Du scheinst das immer noch nicht verstanden zu haben...
Lothol
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Anmeldungsdatum: 08.03.2009
Beiträge: 1124

BeitragVerfasst am: 03 Apr 2015 - 01:58:01    Titel:

jh8979 hat folgendes geschrieben:
Nein hast Du nicht missverstanden. Die Fliehkraft ist eine Scheinkraft, weil Scheinkräfte per Definition Kräfte sind, die in Inertialsystemen nicht existieren, aber in zu diesen beschleunigten Systemen auftreten.

Das heisst nicht, dass sie in diesen (gegenüber Inertialsystemen beschleunigten) Systemen keine Auswirkungen hätten. Aber Du scheinst das immer noch nicht verstanden zu haben...

Da bin ich aber richtig froh, jh8979, daß auch Du zugestehst, daß in beschleunigten Bezugssystemen die Fliehkraft KEINE Scheinkraft ist, sondern ganz reale Auswirkungen hat.
Können wir dann damit die Diskussion darüber beenden?
Einverstanden?
jh8979
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Anmeldungsdatum: 04.07.2012
Beiträge: 2207

BeitragVerfasst am: 03 Apr 2015 - 07:45:46    Titel:

Lothol hat folgendes geschrieben:

Da bin ich aber richtig froh, jh8979, daß auch Du zugestehst, daß in beschleunigten Bezugssystemen die Fliehkraft KEINE Scheinkraft ist, sondern ganz reale Auswirkungen hat.
Können wir dann damit die Diskussion darüber beenden?
Einverstanden?

Niemand hat hier bestritten, dass sie nicht in beschleunigten Bezugssystemen auftreten. Aber trotz ihrer realen Wirkung in beschleunigten Systemen sind sie Scheinkräfte (per Definition dessen was eine Scheinkraft ist), egal wie gut oder schlecht gewählt der Name ist.
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