Quanten.de Diskussionsforum  

Zurück   Quanten.de Diskussionsforum > Schulphysik und verwandte Themen

Hinweise

Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen!

Thema geschlossen
 
Themen-Optionen Ansicht
  #1  
Alt 19.11.08, 20:12
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 4.968
Standard Fliehkraft

Zur Fliehkraft schrieb Uli in einem anderen Thread:

Zitat:
Zitat von Uli Beitrag anzeigen
Naja, sie kann dir schon die Augen aus dem Kopf quetschen; frag mal einen Jet-Piloten.
Hi Uli,

die Fliehkraft (Zentrifugalkraft) ist eine Scheinkraft. Das was dem Jet-Piloten die Augen aus dem Kopf quetscht, das ist eine tatsächliche Kraft. Die Zentripetalkraft.

So gesehen hat Kurt ausnahmsweise mal nicht ganz unrecht. Bild dir bloss nichts drauf ein Kurt.

Wenn man bei Wikipedia unter Fliehkraft schaut, findet man das sehr anschaulich erklärt. Besonders das Beispiel mit dem Eisblock auf der Ladefläche weiss zu gefallen.

Ich kenne schon seit vielen Jahren noch eine andere ebenfalls recht ansprechende Erklärung.

Wenn man eine Kugel, die an einem Seil befestigt ist, im Kreis schleudert und sich selbst dabei mitdreht entsteht der Eindruck, als ziehe eine zentrumfliehende (zentrifugale) Kraft die Kugel nach aussen.

Betrachtet man dagegen die gleiche Bewegung der Kugel von einem ruhenden Bezugspunkt, so deutet nichts auf eine solche Kraft hin, da die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft ist.

Um zu verstehen, wie man auf diese vermeintliche Kraft überhaupt gekommen ist, muss man die Kräfte betrachten, die auf die kreisende Kugel wirken:

Es sind die Seilspannung S und die Gewichtskraft mg. Die Seilspannung hat eine senkrechte Komponente (S*cos(phi)) und eine waagerechte Komponente (S*sin(phi)). Die senkrechte Komponente der Seilkraft zeigt nach oben und steht mit der Gewichtskraft, die nach unten zeigt im Gleichgewicht. Die waagerechte Komponente der Seilkraft zeigt nach links und wird von einem ruhenden Beobachter als Zentripetalkraft aufgefasst. Diese Zentripetalkraft zwingt die Kugel auf eine Kreisbahn.

Der Beobachter, der sich selbst mitdreht, bemerkt ebenfalls den Zug der Seilspannung und die Gewichtskraft. Er sieht darüber hinaus, dass sich die Kugel immer im gleichen Abstand zu ihm bewegt und nicht zum Zentrum hin gezogen wird, wie es bei der Zentripetalkraft der Fall ist.

Dies erklärt er als Folge einer Zentrifugalkraft, die die Kugel nach aussen zieht. Ist natürlich Blödsinn. Es gibt keine Zentrifugalkraft (Fliehkraft). Die Zentrifugalkraft scheint mit der waagerechten Komponente der Seilkraft im Gleichgewicht zu stehen.

So wie ich das sehe hat sich zwar der Begriff Fliehkraft im Sprachgebrauch etabliert. Streng genommen existiert so etwas wie eine Fliehkraft aber gar nicht. Gemeint ist stets die Zentripetalkraft.

Gruss, Marco Polo
  #2  
Alt 19.11.08, 21:06
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Ort: karlsruhe
Beiträge: 4.170
Standard AW: Fliehkraft

@Marco Polo
Zitat:
Es gibt keine Zentrifugalkraft (Fliehkraft).
Diese Aussage halte ich fuer sehr zweifelhaft und gefaehrlich.
Wie du selber schon bemerkt hast kommt es darauf an von welchem Beszugssystem aus du den Vorgang betrachtest.
Als nichtrotierender Beobachter gibt es nur die Zentripedalkraft und die kreisfoermige Bewegung.
F=m*dv/dt beschreibt nicht nur zeitliche Betragsaendeungen von v(t).
Auch Richtungsaenderungen von v sind auquivalent einer Kraft.
Begibst du dich in das rotierende System wird die Bewegung dv/dt wegtransformiert und nun durch die Fliehkraft ersetzt.
Man sollte hier besser den Namen Traegheitskraft anstatt Scheinkraft verwenden.
Und bei Koerpern die mit dem rotierenden System verbunden sind gibt es sehr wohl eine Fliehkraft.
Die zieht an der Kugel und die Zentripedalkraft verhindert, dass diese "wegfliegt".

Kennzeichen einer Scheinkraft ist, dass sie keine Gegenkraft aufweist.
Das ist hier offenbar nicht gegeben.
Wenn der mitrotierende Beobachter einen Baum der Umgebung beschreiben soll, so rotiert nun dieser um ihn. Diese Bewegung muss er ebenfalls durch eine Kraft erklaeren. Und das waere nun eine echte Scheinkraft.
Klebt man einen Beschneunigungsmesser an den Baum, so wird dieser keine Kraft oder Beschleunigung anzeigen.
Im Detail ist die Angelegenheit der Scheinkraft sicherlich recht kompliziert. Mit dem Gedankenexperiment des Beschleunigungsmessers hat man jedoch einen recht guten Anhaltspunkt.
Eine Scheinkraft koennte man vielleicht auch so beschreiben, dass sie nicht mit einem thermodynamischen Prozess, der Ursache der Kraft ist, verbunden ist. Bei einer beschleunigenden Rakete also nicht mit der Rakete, die selbst mit dem Triebwerk verbunden ist.

Wenn ich die rotierende Kugel nun vom Seil abschneide ist dies der Fall. Ich werde jetzt zusaetzlich eine Corioliskraft registrieren.
Und das waere keine Traegheitskraft sonder eine Scheinkraft.

Kann natuerlich auch falsch liegen :-)

Geändert von richy (19.11.08 um 21:14 Uhr)
  #3  
Alt 19.11.08, 21:22
Benutzerbild von Kurt
Kurt Kurt ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard AW: Fliehkraft

Richy,

versuch doch einfach die Trägheit zu verstehen dann bedarf es keiner Kraft mehr die nach aussen zieht.

Ich gehe davon aus das du nicht "Trägheit ist eben da" akzeptierst, sondern nach dem Hintergrund fahndest der es so bewerkstelligt das "Trägheit" ist.
Wenn du das verstehst dann bedarf es keiner nach Aussen ziehenden oder wirkenden Kraft mehr bei der Kugelrotation oder auch Planetenbewegung.

Kurt
  #4  
Alt 19.11.08, 21:27
Jogi Jogi ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 02.05.2007
Beiträge: 1.880
Standard AW: Fliehkraft

Och nee, Leute.

Wenn sogar schon im AC-Forum und im Quantenforum so kontrovers über Scheinkräfte diskutiert wurde, wo soll das dann hier erst hinführen?


Gruß Jogi
__________________
Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben.
  #5  
Alt 19.11.08, 21:52
Benutzerbild von Kurt
Kurt Kurt ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard AW: Fliehkraft

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
So wie ich das sehe hat sich zwar der Begriff Fliehkraft im Sprachgebrauch etabliert. Streng genommen existiert so etwas wie eine Fliehkraft aber gar nicht. Gemeint ist stets die Zentripetalkraft.
Ich möchte noch etwas einbringen.
Denn ohne die Kenntnis dieser meiner Aussage ist es nicht möglich meine Gedanken zu verstehen/nachzuvollziehen.

Es geht um Trägheit.

DENN! ohne Trägheit gibt es keinerlei Kraft die als solche erkennbar (messbar, sehbar..) in Erscheinung treten kann.

Kurt
  #6  
Alt 19.11.08, 22:04
Uli Uli ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 1.798
Standard AW: Fliehkraft

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Zur Fliehkraft schrieb Uli in einem anderen Thread:



Hi Uli,

die Fliehkraft (Zentrifugalkraft) ist eine Scheinkraft. Das was dem Jet-Piloten die Augen aus dem Kopf quetscht, das ist eine tatsächliche Kraft. Die Zentripetalkraft.
Hi Marco,

die Zentrifugalkraft ist eine Trägheitskraft; Trägheitskräfte erfahren beschleunigte Objekte. Diese sind ganz real und auch messbar; es gibt ja beispielsweise auch Fliehkraftmesser.

Scheinkräfte sind in der Literatur leider nicht immer ganz konsistent definiert. Manche Autoren bezeichnen auch Trägheitskräfte als Scheinkräfte, obwohl ich meine, dass man das sauber voneinander trennen kann.

Aber das war schon zu oft Thema und möchte ich nicht vertiefen.

Gruß,
Uli
  #7  
Alt 19.11.08, 22:36
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Ort: karlsruhe
Beiträge: 4.170
Standard AW: Fliehkraft

@Jogi
Na wie immer hilft hier Klassifizieren bzw. definieren weiter.

Ein sich drehendes Bezugssystem ist kein Inertialsystem.
Beobachte ich dennoch von diesem Bezugssystem aus, so muss ich bei der Koordinatentransformation zusaetzliche Kraefte beruecksichtigen.

Und beschreibe damit den Vorgang genauso korrekt wie ein Beobachter von seinem Inertialsystem aus.
Und die korrekte Beschreibung ist die Hauptsache.

Jetzt vertreten manche die Meinung, dass sie alle zusaetzlichen Kraefte, die sich aufgrund solch einer Koordinatentransformation ergeben als Scheinkraefte bezeichnen.
Per Definition.

Eine andere Gruppe vertritt die Auffassung unter diesen Kraeften noch einmal genauer zu differenzieren. Zwischen Traegheitskraeften und Scheinkraeften. Ebenfalls per Definition.

Schall und Rauch, solange dies zu keinen Verwechslungen fuehrt.
Klebe ich auf das Karusell radial einen Kraftmesser, wird dieser einen Ausschlag anzeigen. Klebe ich diesen an einen scheinbar um das Karusell sich drehenden Baum erfolgt kein Ausschlag.
Ich meine daher ist eine weite Differenzierung zwischen Schein und Traegheitskraft sinnvoll.
Es gibt ja nicht umsonst einen ganzen Zirkus von Kraeften in der der Physik.
Holonome, anholonome, skleronome, rheonome, holonom- rheonome und wie die alle heissen.

Ist besagter Einsbolck mit dem LKW fest verbunden treten Traegheitskraefte auf.
Ein Kraeftemesser zeigt dies auch an.
Geht die Verbindung bei einer Kurfenfahrt verloren so bewirkt die Traegheit zwar, dass der Eisblock nun sich geradlinig weiterbewegt. Vom LKW aus betrachtet also seine Richtung aendert. In dem Fall wuerde ich aber von einer Scheinkraft sprechen.
Ein Kraftmesser wuerde auch keine Anzeige liefern.

Geändert von richy (19.11.08 um 22:57 Uhr)
  #8  
Alt 19.11.08, 22:55
Benutzerbild von EMI
EMI EMI ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 12.05.2008
Ort: Dorsten
Beiträge: 2.564
Standard AW: Fliehkraft

Zitat:
Zitat von richy Beitrag anzeigen
Geht die Verbindung bei einer Kurfenfahrt verloren so bewirkt die Traegheit zwar, dass der Eisblock nun sich geradlinig weiterbewegt.
Hallo richy,

Trägheit wird durch die Änderung der geradlinigen Bewegung durch eine Kraft erzeugt/induziert.
Wenn sich der Eisblock geradlinig bewegt, hat das nicht! die Trägheit bewirkt. Gleichförmige geradlinige Bewegung "kennt" keine Trägheit.

Gruß EMI
__________________
Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.
  #9  
Alt 19.11.08, 23:01
Sebastian Hauk Sebastian Hauk ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 01.05.2007
Ort: Köln
Beiträge: 265
Standard AW: Fliehkraft

Änderung bitte nicht vergessen.
  #10  
Alt 19.11.08, 23:18
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Ort: karlsruhe
Beiträge: 4.170
Standard AW: Fliehkraft

Zitat:
Trägheit wird durch die Änderung der geradlinigen Bewegung durch eine Kraft erzeugt/induziert.
Naja, wenn der Eisblock und der LKW unbeschleunigt geradeaus fahren, so werden sie kaum Anlass dazu haben ueber Traegheit zu diskutieren.
Ob die Traegheit eine Eigenschaft des Koerpes ist oder wie du es siehst rechtzeitig zur Stelle wenn sie induziert wird.
Wo ist da der Unterschied ?

Zitat:
Wenn sich der Eisblock geradlinig bewegt, hat das nicht! die Trägheit bewirkt. Gleichförmige geradlinige Bewegung "kennt" keine Trägheit.
Es muss ja gerade NICHTS bewirkt werden.
Traegheit ist die Eigenschaft eines Koerpers seinen Bewegungszustand beizubehalten. Also ich denke daher dass du dich mit obiger Aussage irrst.
Du meinst Traegheitskraefte. Ich habe aber Traegheit geschrieben.

Ein Mensch hat zu wenig Kohle um sich essen zu kaufen und verhungert.
Du sagst :
Zitat:
Wenn der Mensch verhungert ist hat das nicht! die Armut bewirkt.
Er ist verhungert weil er keine Moeglichkeit hatte sich etwas zu essen zu kaufen.
Man kann es natuerlich auch komplizierter ausdruecken :Zwischen LKW und Eisplock koennen keine Traegheitskraefte ausgetauscht werden. Aufgrund fehlender Austauschmoeglichkeit von Traegheitskraeften mit einem anderen Koerper bewegt sich der Eisblock daher geradlinig weiter. Besser ?
Na da sage ich lieber aufgrund der Traegheit.

Wiki sieht das auch so :
Zitat:
Aufgrund ihrer Trägheit verharren Körper in ihrem Bewegungszustand, solange keine äußere Kraft auf sie einwirkt.
Der Eisblock sagt sich also : Noe , immer weiter geradeaus, solange der Laster mir nichts aufzwingt.

Hier wird uebrigends sowohl "Traegheitskraefte" als auch "Scheinkraefte" fuer "Nichtinertialsystemkoordinatentransformationskrae fte" verwendet :
http://www.ngc0815.de/texts/mechanik.pdfund

Geändert von richy (19.11.08 um 23:44 Uhr)
Thema geschlossen

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beiträge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anhänge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beiträge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.

Gehe zu


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 01:54 Uhr.


Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2019, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm