Fliehkraft

[EMI]

Zitat von Howard

Da frag ich doch nochmal lieber nach...

Und wo ist da nun deine Frage

[Howard]

Zitat von EMI

Und wo ist da nun deine Frage

Hier, nochmal extra für Dich:

Es ist aber schon klar, daß für den mitbeschleunigten Beobachter lediglich die Zentrifugalkraft wirkt anstatt der Zentripetalkraft

[EMI]

Zitat von Howard

Hier, nochmal extra für Dich:
Es ist aber schon klar, daß für den mitbeschleunigten Beobachter lediglich die Zentrifugalkraft wirkt anstatt der Zentripetalkraft

Wie?, das soll eine Frage sein?

[Marco Polo]

Zitat von Howard

Es ist aber schon klar, daß für den mitbeschleunigten Beobachter lediglich die Zentrifugalkraft wirkt anstatt der Zentripetalkraft

In gewisser Hinsicht schon.

Gehen wir mal von dem Beispiel aus, dass jemand ein Seil festhält, an dessen Ende eine Kugel befestigt ist. Jetzt dreht sich dieser Jemand um seine eigene Achse. Die Hand, mit der er das Seil festhält hält er nach oben (über seinem Kopf).

Die Kugel befindet sich während der Kreisbewegung meinetwegen in Bauchhöhe.

Wir betrachten aus Sicht des sich drehenden Bezugssystems:

Die resultierende Seilkraft kann man nun in eine senkrechte und eine waagerechte Komponenete aufteilen. Die senkrechte Komponente steht mit der Gewichtskraft der Kugel im Gleichgewicht. Die waagerechte Komponente steht mit der Zentrifugalkraft im Gleichgewicht.

Die Frage ist jetzt: Ist die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft? Der Literatur nach schon. Und in etwa so sehe ich das auch.

Denken wir uns folgendes: Der sich drehende Jemand lässt das Seil los. Was passiert jetzt? Wenn hier nur die Zentrifugalkraft wirken soll, dann müsste doch die Kugel radial entlang dieser Kraft nach aussen wegbeschleunigt werden, so wie Hamilton es schon korrekt erwähnt hat.

Das tut sie aber nicht. Sie fliegt tangential zur Kreisbewegung weg.

Das ist für mich ein starkes Indiz dafür, dass die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft ist.

Man könnte auch die waagerechte Komponente der Seilkraft als Zentripetalkraft interpretieren.

Zentrifugalkraft hin und her, ob jetzt Scheinkraft oder nicht oder ob man diese Scheinkraft als Trägheitskraft bezeichnet scheint mir auch Definitionssache zu sein. Die einschlägige Literatur trägt hier oft zur Verwirrung bei.

Aber abgesehen von der Definition, muss man im bechleunigten Bezugssystem mit einer Kraft rechnen, die man von mir aus gerne Zentrifugalkraft nennen kann. Diese ist der waagerechten Komponente der Seilkraft entgegengesetzt, die man imho auch als Zentripetalkraft interpretieren kann.

Sei es wie es sei. Rechnerisch ist eigentlich alles klar. Aber das Problem ist und bleibt die Definition der beteiligten Kräfte. Die Fachliteratur trägt hier, wie bereits erwähnt, wegen widersprüchlichen Aussagen oft zur Verwirrung bei.

Gruss, Marco Polo

[Uranor]

moin,

Zitat von Marco Polo

Denken wir uns folgendes: Der sich drehende Jemand lässt das Seil los. Was passiert jetzt? Wenn hier nur die Zentrifugalkraft wirken soll, dann müsste doch die Kugel radial entlang dieser Kraft nach aussen wegbeschleunigt werden, so wie Hamilton es schon korrekt erwähnt hat.

Das tut sie aber nicht. Sie fliegt tangential zur Kreisbewegung weg.

Wir können hochspringen oder die benötigte Kraft waagrecht auf die rotierende Bolakugel ausüben. Letzteres hebt die Schwerkraft nicht auf, überbietet sie nicht. Rotiert die Kugel schnell genug, sorgen Vektor-Impuls und Trägheit abgesehen von der Wirkung der kraftaufzehrenden Lufthülle... für das Erreichen der Fluchtgeschwindigkeit? Die Wirkung scheint so zu sein. Doch ist sie es tatsächlich?...

Gruß Uranor

[richy]

Denken wir uns folgendes: Der sich drehende Jemand lässt das Seil los. Was passiert jetzt? Wenn hier nur die Zentrifugalkraft wirken soll, dann müsste doch die Kugel radial entlang dieser Kraft nach aussen wegbeschleunigt werden, so wie Hamilton es schon korrekt erwähnt hat.

grmpfl. Hamiltons Bemerkung war doch falsch.
Dazu in mehreren Punkten weil er auch noch die Corioliskraft vergessen hat.
Er schrieb :

Wenn ich ein Kettenkarussel habe und die Fliehkraft als echte Kraft ansehe, dann müsste sich, wenn ich die Kette durchsäge, der Sitz entlang der Kraft beschleunigen, also radial nach außen- was aber passiert ist, dass der Sitz tangential wegfliegt.

Das ist, naja schlichtweg falsch. Schade dass Hamilton sich nicht korrigiert hat.
Vom Inertialsysten aus betrachtet gibt es keine Zentrifugalkraft.

Wenn du die Zentifugalkraft betrachtest musst du dich ins drehende System begeben.
Und da fliegen Gegenstaende in der Richtung weg wie die Zentrifugalkraft und die Corioliskraft wirken. Und das ist auch nur im ersten Moment radial in Bezug der Kreisscheibe eines Karusells.
Genauer :

Zusammen mit der Corioliskraft ergibt sich eine recht komplexe beschleunigte Bewegung.
(Beschleunigt, weil die Bewegung gekruemmt ist)
Die ueber die Zentrifugal und Corioliskraft verursacht und beschrieben wird.
Ansonsten waeren diese ja witzlos.

Du sausst weiter im Kreis rum und die Kugel inertial gesehen unbeschleunigt geradlinig.
Rotierst du linksrum biegt die Kugel scheinbar nach rechts ab. Kreist um dich rum und erscheint dann von links wobei sie jedesmal beim selben Winkel radial weiter von dir entfernt ist.
Ich wuerde mal sagen sie beschreibt in etwa eine Spirale.

Das ist aehnlich wie wenn du vom Inertialsystem aus eine Rotation beobachtest.
Da bewirkt die Zetripedalkraft ja auch nicht, dass sich die Kugel entlang des Seils zum Zentrum beschleunigt hin bewegt wird. Sondern sie bewirkt die Richtungsaenderung.

Nur ausserhalb eines Krausells betrachtet fliegen Gegenstaende tangential weg. Da gibt es aber keine Fliehkraft sondern nur eine Beschleuniging und die Zentripedalkraft.

Ein Beschleunigungsmesser zeigt in der Situation aber keine Kraft an weil die Gegenkraft fehlt und daher ist die Fliehkraft eine Scheinkraft. Sie verstoesst gegen das 3 te Newtonsche Axiom. Nicht weil da Gegenstaende radial statt tangential wegfliegen wenn man wieder mal zwei Koordinatensysteme faelschlicherweise gleichzeitig betrachtet. Einmal hier und einmal da.
Am besten gleichzeitig.
Das ganze ist doch auch recht logisch. Wenn du eine Bewegung durch eine Kraft ersetzt kann das 3 te Axiom nicht mehr erfuellt sein. Da kommt eine Kraft hinzu die vorher nicht da war.
Und wenn Zentripedalkraft und Fliehkraft gleich sind. Da duerfte eigentlich gar keine Kraft angezeigt werden. Die Summe ist Null. Man misst aber die Zentripedalkraft.

Den Link hierzu hatte ich schonmal angegeben,
http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft
Die Tabelle ganz unten auf der Seite dort.

Ich meine die beste Beschreibung einer Scheinkraft ist, dass sie sich wegtransformieren laesst.

Gruesse

[Marco Polo]

Zitat von zeitgenosse

Trotzdem bleibt die Frage nach der eigentlichen Ursache der Trägheit ungelöst. Selbst Einstein hat das Problem nicht vollständig entmystifiziert.

Hat Einstein als Ursache für die Trägheit nicht ein sogenanntes Führungsfeld verantwortlich gemacht?

Die Frage die sich mir dann unweigerlich stellt, ist die folgende: Wie erzeugt die Materie das Führungsfeld oder muss man dieses als a priori gegeben hinnehmen?

Gruss, Marco Polo

[Marco Polo]

Zitat von richy

Wenn du die Zentifugalkraft betrachtest musst du dich ins drehende System begeben.

Ja.

Und da fliegen Gegenstaende in der Richtung weg wie die Zentrifugalkraft und die Corioliskraft wirkt. Un das ist im ersten Moment radial in Bezug der Kreisscheobe eines Karusells.

Genau da bin ich unsicher. Zeigt sich da im drehenden Bezugssystem nicht sofort auch eine tangentiale Komponente? Die Kugel bleibt doch zurück; verschwindet also aus dem Sichtbereich des sich drehenden Beobachters.

Oder steh ich da jetzt gerade auf dem Schlauch?

Gruss, Marco Polo

[richy]

Hi Marco

Genau da bin ich unsicher. Zeigt sich da im drehenden Bezugssystem nicht sofort auch eine tangentiale Komponente?

Ja, sobald sich der Radius aendert wirkt auch die Corioliskraft. Alle Bewegungen kann man ueber das Newtonsche Gesetz, Kraefte + Scheinkraefte bestimmen. Nur einige der Scheinkraefte Kraefte werden nicht der Messung entsprechen. Da muss man wohl aufpassen.

Hamilton ist der selben Fehler unterlaufen wie dir beim Eisblock.
Er hat im Karusell, im bewegten Beobachtersystem die Zentifugalkraft betrachtet. Und dann deren Auswirkungen im Inertialsystem beschrieben.
Da gibt es die aber nicht. Da ist das eine simple Kreisbeschleunigung.
Es ist doch klar, dass in beiden Systemen die Bewegungsgleichungen und die Kraefte anders sind.

Das Koordinatensystem kann ich durch 2 Einheitsvektoren graphisch darstellen.
Fertige ich ein Zeichnung an, in der Corioliskraft und Fliehkraft eingezeichnet sind und lege die (x,y) Einheitsvektoren ins Inertialsystem. So ist dies falsch !
Zeichne ich die (r,phi) Vektoren im drehenden System ein, ist es richtig.

( Und lege ich sie auf den Eisblock bin ich selber schuld, dass ich dann die Aufgabe nur noch schwer loesen kann)

[Kai]

Du sagst es...