Thema: Lorentzkraft
Einzelnen Beitrag anzeigen
  #12  
Alt 15.09.11, 23:19
Maxi Maxi ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 15.09.2011
Beitr?ge: 82
Standard AW: Lorentzkraft

Hallo,
natürlich hast Du vollkommen recht: Die Lorentzkraft, die auf das geladene Teilchen einwirkt, das sich senkrecht zu den Magnetfeldlinien bewegt, ist eine echte Kraft. Sie unterliegt damit in einem Inertialsystem auch dem dritten Newtonschen Gesetz „actio gegengleich reactio". Das Magnetfeld wird z.B. von einem stromdurchflossenen Helmholtzspulenpaar erzeugt und ist deshalb stark mit dem Spulenpaar verbunden. Des weiteren wirkt dieses Magnetfeld als Kraftübermittler für die Lorentzkraft auf das sich bewegende, geladene Teilchen (also auf den "Körper 2") ein, das dadurch (wie Du richtig sagst) auf eine Kreisbahn gezwungen wird.
Nun ist die alles entscheidende Frage: von welchem "Körper1" geht diese Kraft (die Lorenzkraft) aus?
Die naheliegenste Antwort darauf ist: "Körper 1" wird primär durch das Helmholtzspulenpaar realisiert. Dabei wird das Teilchen nicht zum Kreismittelpunkt gezogen (wie etwa ein Stein, der an eine Schnur gebunden im Kreis herumgeschleudert wird); das Spulenpaar schiebt das geladene teilchen vielmehr mittels Magnetfeld in Form der Lorentzkraft nach innen; Die Lorentzkraft übernimmt dabei die Funktion der Zentripedalkraft. Genau über denselben Kraftübermittler, über das Magnetfeld, wirkt nun der "Körper 2" (das geladene Teilchen) auf den "Körper 1" (das Spulenpaar) als "reactio" zurück. Man sollte nicht sagen (wie Du andeutest), dass die Gegenkraft vom Mittelpunkt des Kreises ausgeht; die Reaktionskraft geht schlicht vom geladenen Teilchen aus und wirkt seinerseits mittels des Magnetfeldes auf das Spulenpaar ein. Dabei ist die Gegenkraft in jedem Moment betragsgleich mit der Lorentzkraft und dieser entgegengesetzt. Hätte das Spulenpaar eine annähernd gleich kleine Masse wie das geladene Teilchen, würde das Spulenpaar aufgrund dieser "Gegenkraft" um das im Kreis laufende geladene Teilchen "herumeiern". Da die Massenverhältnisse aber nun mal so extrem unterschiedliche sind, wie sie sind, merkt man dem Spulenpaar diese Bewegung nicht an, da dieses außerdem noch am Tisch "verankert" ist. Aber "actio gegengleich reactio" ist physikalisch real vorhanden und erfüllt. Um es klar zu sagen: diese Reaktionskraft (oder Gegenkraft) hat absolut nichts mit einer Träheitskraft zu tun; genau so wenig wie mit der Zentrifugalkraft, die lediglich im „beschleunigten, rotierenden Bezugsystem“ von Nutzen ist und das dritte Newtongesetz nicht erfüllt.
Gruß, Maxi
Mit Zitat antworten