Diskussion:Trägheitskraft/Archiv/6

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Analogie Zugfahrt bergab und bremsender Zug

Soeben wurde meine Bearbeitung des letzten Abschnitts rückgängig gemacht, mit den unzutreffenden Kommentaren "sachlich unrichtig" und "Entwertung des Beispiels". Ich möchte die Motivation meiner Bearbeitung daher erläutern: Im Text steht, dass ein Passagier in einem bremsenden und in einem bergab fahrenden Zug das "gleiche" Erlebnis habe, sprich: in seinem Bezugssystem die gleiche Kraft erfahre. Das ist jedoch falsch. Es ist zwar korrekt, dass die Kraft in dieselbe Richtung zeigen kann, der Betrag (die Stärke) der Kraft ist aber unterschiedlich. Im Falle des unbeschleunigt bergab fahrenden (oder stehenden) Zuges wirkt die Kraft F1 = m · g, mit g der Erdbeschleunigung. Im Falle des bremsenden Zuges setzt sich die resultierende Kraft aus der unverändert wirkenden Erdbeschleunigung und der Beschleunigung des Zuges a zusammen, beträgt also F2 = ((m · g)^2 + (m · a)^2)^(1/2), und diese ist in jedem Fall größer als die Kraft F1. Daher kann das Erlebnis nicht als "gleich" sondern nur als "ähnlich" bezeichnet werden. Um hiermit jedoch das Beispiel nicht zu entkräften, habe ich weiter unten nach "die Gravitationskraft zieht nicht mehr im rechten Winkel zum Boden, sondern schräg nach vorne" die Erläuterung "lediglich etwas schwächer als im Falle des bremsenden Wagens" eingefügt, um klar zu stellen, dass der Unterschied nur im Betrag der Kraft, nicht aber in deren Richtung liegt. --JoWi (Diskussion) 14:15, 28. Apr. 2016 (CEST)

Ich hatte revertiert, weil der Abschnitt mit Deinen Änderungen jetzt zu sehr an einen nur näherungsweise richtigen Vergleich denken ließ. Es sollte aber die absolute Gleichwertigkeit von Gravitation und Trägheitskraft deutlich werden. Dass die Gesamtkraft beim Bremsen größer ist, damit hast Du recht, und das kann man gerne einbauen. Ich hab es gerade schon versucht. Bei Nichtgefallen - Ändern! --jbn (Diskussion) 14:53, 28. Apr. 2016 (CEST)

Danke. Den Vorschlag, das in einen nachgestellten Kommentar in Klammern zu setzen finde ich gut. Ich finde, die Notbremse lenkt etwas vom eigentlichen Thema ab (und entspricht auch nicht ganz meiner Erfahrung, aber darüber lässt sich sicher trefflich streiten, das machen wir lieber mal bei einer gemeinsamen Zugfahrt :) ), ich habe nun nur noch eingefügt, dass die subjektive Richtung gleich bleibt, um die Gültigkeit des Beispiels klar darzustellen. (Dito: Bei Nichtgefallen - Ändern!) --JoWi (Diskussion) 17:41, 29. Apr. 2016 (CEST)

Hast Du denn mal ausgerechnet, wie viel größer? Laut Steilstrecke hat die steilste Normalspur-Adhäsionsbahn Europas eine Steigung von 7,9 %. Damit weicht F2/F1 um 0,3 % von 1 ab. Ist das wirklich eine Anmerkung wert? --Rainald62 (Diskussion) 21:21, 29. Apr. 2016 (CEST)

Müsste man nicht die Rechnung mit der stärksten Bremsung machen? Bei (sicher unrealistischen) 1 g wäre der Unterschied schon 41 %. Was bringt denn eine Notbremsung so? --jbn (Diskussion) 17:46, 30. Apr. 2016 (CEST)

Voraussetzung des Vergleichs war eine Talfahrt mit konstanter Geschwindigkeit. Bei einer Notbremsung wird der Zug langsamer, egal auf welcher Strecke. --Rainald62 (Diskussion) 22:02, 4. Mai 2016 (CEST)

Ja, genau: ich wollte die Talfahrt (bei konstanter Geschwindigkeit und max. 7,9% Gefälle) mit der Bremsung auf horizontaler Strecke vergleichen. Wieviel g bringt denn nun wohl eine Notbremsung? Nur so zur Anschauung gefragt. --jbn (Diskussion) 12:26, 10. Mai 2016 (CEST)

Homogenes Gravitationsfeld: nach ART unmöglich.

Das scheint mir richtig so, aber wo steht das eigentlich zitierfähig? (Daher hatte ich in der Einleitung "hypothetisch" eingefügt.) --jbn (Diskussion) 22:06, 30. Aug. 2017 (CEST)

Trägheitskraft versus Scheinkraft

Im Artikel wird mit vielen, zu vielen, Worten, wenig und vor allem wenig verständlich das Wesentliche beschrieben.

Die Trägheitskraft ist die Reaktionskraft aus dem "Erhaltungssatz des Impulses" in einem inertialen Bezugsystem

${\vec {p}}=m*{\vec {v}}+p0$

Wird der Impuls durch eine Zwangsbedingung konstant gehalten bei:

${\vec {p}}0=m*{\vec {v}}0$

So entsteht eine Trägheitskraft:

${\vec {F}}=\Delta p/\Delta t$ mit $\Delta p=p-p0$

Als Reaktionskraft auf die antreibende Kraft: $F=m*{\vec {a}}$ mit ${\vec {a}}=\Delta {\vec {v}}/\Delta t$

Die Trägheitskraft ist also eine innere Kraft im beschleunigten Körper. Im Zuge des d'Alembertschen Prinzips wirkt sie auch nach außen, der antreibenden Kraft entgegen.

An einem von einer realen Kraft beschleunigenden Auto entsteht an einer Stelle eine Kraftdelle, da wo die reale Kraft wirkt, der Fahrer wird in den Sitz gepresst und spürt so die Krafteinwirkung des Sitzes, die gleich ist der eigenen Massen-Trägheitskraft. Ein schwererer Fahrer wird stärker angepresst.

Die Scheinkraft hingegen ist eine postulierte Kraft in einem beschleunigten Bezugsystem um das Postulat "Bewegung entsteht nur durch Kraft" zu retten, als auch um das Prinzip "Reaktionskraft = wirkende Kraft" zu retten. In inertialen Bezugsystemen gibt es also keine Scheinkraft. In einem beschleunigten Bezugsystem erscheint ein kräftefreies Auto als beschleunigt, so als würde es von einer Beschleunigungs-Kraft beschleunigt, was allerdings nur scheinbar sein kann, da das Auto kräftefrei ist, also eine Scheinkraft. Der Unterschied zu einer realen Beschleunigungs-Kraft ist allerdings der, dass keine inneren Kräfte entstehen, das Auto hat keine Kraftdelle und der Fahrer wird nicht in den Sitz gepresst. (nicht signierter Beitrag von 2a02:8071:3e90:6200:e106:90f1:2809:f8b7 (Diskussion) 09:43, 1. Okt. 2017 (CEST))

Das war nicht hilfreich. Fachbetreu (Diskussion) 13:47, 4. Okt. 2017 (CEST)

Offen gestanden verstehe ich Eure ganze Diskussion nicht - allenfalls sozialpsychologisch ist das als "Kampf der Arbeitskulturen verschiedener Fächer" zu verstehen...

Es ist doch klar wie Kloßbrühe, daß die Trägheitskraft "wirkt". Nämlich in erster Linie so, daß sie die geradlinige (Weiter-)Bewegung eines beschleunigten Körpers bewirkt. Betrachten wir einen mit heißem Kaffee gefüllten Kaffeebecher bei einer Autofahrt. Beim Bremsen bzw. in Kurven kommt es zu zweierlei Dingen: a. der Kaffeebecher wird gegen die Hand des ihn Führenden nach vorne bzw. zur Kurvenaußenseite gedrückt. Während man dies aber als das "Wirken" der Bremsung bzw. der Richtungsänderung (die ohne die Aufbringung der betr. ("Real"-)Kräfte gar nicht erfolgen würde) betrachten kann, geht dies bei der folgenden nicht: b. der Kaffee wird nach vorne bzw. zur Seite aus dem Kaffeebecher gedrängt und verbrüht den Führenden bzw. versaut ihm die Klamotten (ums auf deutsch zu sagen).

Und diese aus dem Becher gedrückt werden bedarf einer Kraft und die heißt Trägheitskraft. Die als "Schein"kraft zu bezeichnen, ist schon ziemlich abenteuerlich und - um es mit den obigen Worten eines anderen Users zu formulieren - nicht hilfreich. --2003:E5:C70E:7B98:F54A:4C9A:1AA5:8E12 11:24, 19. Feb. 2020 (CET)

Können Scheinkräfte nicht wirken?

Hallo @Wruedt:, der Du (so scheint mir) unermüdlich gegen die Formulierungen angehst, wo Schein- oder Trägheitskräften gestattet wird, zu wirken (zuletzt bei Eulerkraft [1]): Kannst mal einen Lehrbuchbeleg angeben, wo diese Sprachregelung begründet wird? Ich finde keinen, und halte sie auch für unangebracht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:03, 23. Apr. 2019 (CEST)

Dazu bedarf es keines Lehrbuchbelegs. Sprache - auch Fachsprache - muß einer inneren Logik folgen. Und etwas, was nur scheinbar existiert, kann auch nur scheinbar wirken. In meinem Beitrag oben habe ich das für den Fall eines Bremsvorganges dargestellt. Während Fall a. noch als das Wirken der die Bremsung bzw. Richtungsänderung herbeiführenden ("Real"-)Kraft gesehen werden muß, ist Fall b. ausschließlich durch das Wirken der Trägheitskraft zu begründen. Alles weitere schreibt Wruedt im Folgenden. --2003:E5:C70E:7B98:F54A:4C9A:1AA5:8E12 11:32, 19. Feb. 2020 (CET)

Kräfte die es gar nicht gibt (Scheinkräfte), können auch nicht wirken. In der TM ist daher der Sprachgebrauch "wirken" bei Scheinkräften unüblich. Man spricht davon, dass sie "auftreten", "berücksichtigt werden müssen" oder als "Kräfte aufgefasst" werden. Das soll den Charakter der Scheinkräfte in Bezug auf reale (äußere Kräfte) hervorheben. Physiksprech: Der allseits bekannte Beobachter "nimmt an". Die Scheinkräfte sind letztlich "Rechentricks" mit denen aus Beschleunigungen durch Multiplikation mit der Masse Kräfte gemacht werden (siehe auch alle Herleitungen zu dem Thema) 1. Absolutbeschleunigung aufstellen. 2. Auflösung nach a'. 3. Multiplikation mit der Masse. Es gibt also nicht nur in der TM Sprachregelungen um Scheinkräfte und reale Kräfte begrifflich zu trennen. Sonst kommt ev. wieder ne Disk auf warum der Apfel fällt, wenn sich doch Gewichtskraft und Trägheitskraft aufheben.--Wruedt (Diskussion) 13:42, 23. Apr. 2019 (CEST)

Die zentrale Botschaft der ART scheint um die Ingenieurswissenschaften einen Bogen gemacht zu haben. Physiker, die sie genauso ignorieren würden, hätten sich längst lächerlich gemacht. Die Entdeckung, dass die "echte" Kraft par excellence, eben die Schwerkraft, sich überhaupt nur verstehen lässt, wenn man sie als Trägheitskraft auffasst, entzieht der Sprachregelung der Techn.Mechanik auch den letzten Grund. Aber auch vorher schon war klar: Wenn Scheinkräfte "auftreten", "berücksichtigt werden müssen" oder als "Kräfte aufgefasst" werden - was tun sie denn anderes als "echte" Kräfte tun, sodass man sie anhand ihrer Wirkung unterscheiden könnte? Wenn man da einen Unterschied sehen will, dann ist er nur im Gehirn bei der Herleitung der Bewegungsgleichung entstanden. An keiner Summe, wenn sie einmal ausgerechnet ist, kann man mehr eindeutig erkennen, welches die einzelnen Summanden waren. Das gilt auch für den Summenvektor der "echten" und der "Schein-"Kräfte, mit dem man dann die Bewegung ausrechnet, ohne die Summanden einzeln noch einmal anzusehen. - So, das musste mal gesagt werden. Und um meinem Protest gegen das Aufzwingen der von der Technischen MEchanik inspirierten längst überholten Sprachregelung zu manifestieren, werde ich Wruedts Änderung in Eulerkraft revertieren. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:18, 23. Apr. 2019 (CEST)

Meinetwegen bist Du mit der Sprachregelung der TM nicht einverstanden. Dass es trotzdem einen gewaltigen Unterschied zwischen Scheinkräften und äußeren Kräften gibt, kann ernsthaft nicht bestritten werden, das sagt schon das Wechselwirkungsprinzip. Kepler und Newton hätten es sich einfacher machen können und die Planetenbewegung auf eine neue unbekannte "Naturkraft" zurückführen können. Der Beifall einiger Zeitgenossen wäre ihnen gewiss gewesen. Man muss auch nicht bei jeder Gelegenheit mit der ART um die Ecke kommen, wenn sonst die Argumente ausgehen. Und dass die Scheinkräfte rein kinematisch hergeleitet werden und erst durch Multiplikation mit der Masse zu Kräften erklärt werden, daran kann's auch keinen Zweifel geben. Man braucht also keinen "Beobachter" der irgend welche Kräfte annimmt, die seiner mangelnden Kenntnisse der Vektorrechnung geschuldet sind.--Wruedt (Diskussion) 20:31, 23. Apr. 2019 (CEST)

Alles geschenkt, aber die Frage war: wirken die Scheinkräfte deshalb nun nicht so, dass man das als "wirken" bezeichnen dürfte? --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:47, 23. Apr. 2019 (CEST)

Kräfte die es nicht gibt, können nach meinem Dafürhalten auch nicht wirken. Möchte aber niemandem sein Weltbild nehmen.--Wruedt (Diskussion) 08:24, 24. Apr. 2019 (CEST)

„Kräfte die es nicht gibt, können … nicht wirken“ klingt überzeugend - blendet aber eben die Gravitation aus. Und eine Srachregelung müsste durchgängig sinnvoll betrieben werden können in unserer Universalenzyklopädie.

Zur konkreten Frage: Auch die Corioliskraft "wirkt" in vielen Lehrbüchern und Lexikontexten (Beispiele liefere ich bei Bedarf natürlich), wir sollten hier keinen übertriebenen Sprachpurismus betreiben. Kein Einstein (Diskussion) 09:24, 24. Apr. 2019 (CEST)

Quellen nachzuliefern ist nicht nötig. Dass Scheinkräfte insbesondere in Physik-Büchern öfters auch mal "wirken" ist ja nicht zu bestreiten.--Wruedt (Diskussion) 09:50, 24. Apr. 2019 (CEST)

Redundanz Corioliskraft, Beschleunigtes Bezugssystem#Kinematik, Trägheitskraft, Kinematik#Relativbewegung.

Der Entwurf für die kinematischen Formeln in bewegten Bezugssystemen auf Benutzer:Bleckneuhaus/Sandkasten soll baldigst in den Artikel Bezugssystem eingebaut werden, um durch Links die bestehende Redundanz mit den folgenden Artikeln beseitigen zu können: Corioliskraft, Beschleunigtes Bezugssystem#Kinematik, Trägheitskraft, Kinematik#Relativbewegung. (nicht signierter Beitrag von Bleckneuhaus (Diskussion | Beiträge) 21:43, 31. Okt. 2019 (CET))