Diskussion:Zentrifugalkraft/Archiv/1

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Alte Diskussionsbeiträge

Es macht einfach keinen Sinn, als Definition eines Begriffes einen Satz irgendeines (und laß ihn Professor oder Bundeskanzler oder Bürger Lars Dietrich sein) Wikipedianutzers aus einer Diskussionsseite zu zitieren. Was aber durchaus Sinn macht, ist wahlweise eine ganz normale Weiterleitung (Weiterleitung heißt nicht Synonym! Siehe auch Inhaltliche Überlappung) oder ein vernünftiger Artikel. Da letzteres scheinbar nicht existiert, mache ich hieraus nun wieder eine Weiterleitung. Das sollte meiner Meinung nach erst wieder geändert werden, wenn ein vernünftiger eigenständiger Artikel für Zentrifugalkraft existiert.

--195.227.10.67 19:26, 3. Apr. 2008 (CEST)

Die Wörte des Herrn Prof. Ulrich Walters sind keine Definition eines Begriffes, sondern eine Stellungnahme eines Professors in einer Disskusion, die aus den logisch-physikalichen Fugen zu geraten droht. Für intelligente Gehirne ist ein Wort manchmal wertvoller als ein Artikel. Solange die Aussagen den guten WIKIton nich überschreiten, gibt es keine Gründe um Texte zu löschen. Und zwar nur deswegen, weil diese nach Eindruck (und vor allem Kenntnis) des Löschers im Artikel zitat: --GDK [[1]] " Grund: keine Verbesserung des Artikels" bringen. --Tadeusz Tumalski 21:06, 3. Apr. 2008 (CEST)

Archivierung scheint wegen fehlender Überschrift nich zu funktionieren. Die Diskussionsbeiträge beziehen sich jedoch auf einen alten Artikelstand. --Dogbert66 09:05, 13. Mai 2009 (CEST)

Überarbeitet

Ich habe den Artikel "leicht" überarbeitet, weil hier in Verbindung mit dem Artikel Trägheitskraft doch sehr viel ungenaues bzw. unklares stand. Der letzte Abschnitt kann meiner Meinung nach ganz verschwinden, denn das gehört eigentlich in einen allgemeinen Artikel über Trägheitskräfte bzw. steht da auch schon in ähnlicher Form.

Hat jemand Lust, das Beispiel mit der rotierenden Flüssigkeit mal auszuarbeiten? Ich finde, das Beispiel ist sehr gut geeignet, um zu zeigen, dass die Verwendung eines rotierenden Bezugsystems Probleme, die in einem Inertialsystem wahnsinnig kompliziert sind, relativ einfach machen kann. Ganz anderes als bei den üblichen Karussell- oder Planeten-Problemen, die man meistens genauso gut in einem Inertialsystem bearbeiten und lösen kann. So ein Beispiel würde deutlich machen, dass die Fliehkraft ein geschicktes mathematisches Werkzeug ist, um die Anwendungsmöglichkeiten der klassischen Mechanik enorm zu erweitern. Indem man sich eben nicht nur auf Inertialsysteme als Bezugsysteme beschränken muss, sondern auch rotierende verwenden kann.

--'hjm' 20:57, 9. Okt. 2009 (CEST)

Zu der rückgängig gemachten Einleitung möchte ich folgendes anmerken:

1. Ein Beobachter (also eine Person) kann sich in einem Haus, einer Stadt, oder in einem Sonnensystem befinden, aber nicht in einem Vektorraum, einem Intergral, oder einem Bezugsystem. Er kann ein Bezugsystem verwenden, um damit mathematisch zu beschrieben, was in seiner Umgebung vorgeht.

2. Wie und wohin sich ein Beobachter gerne bewegen möchte, ist völlig uninteressant. Ein Beobachter ist normalerweise dazu da, etwas zu beobachten, in diesem Fall die Bewegung eines mechanischen Systems. Möglicherweise ist er selbst Bestandteil dieses Systems. Aber ausgerechnet diesen verzwickten Fall in der Einleitung als Normalfall hinzustellen ist erstens verwirrend und legt die Vermutung nahe, dass der Autor gar nicht zwischen dem Beobachter und dem beobachteten Objekt unterscheidet.

3. Die Physik dient nicht dazu, Bewegungen in "natürliche" und "unnatürliche" einzuteilen, sondern die tatsächlich beobachteten Bewegungen von mechanischen Systemen zu beschreiben und vorherzusagen.

4. Bezugsysteme bewegen sich nicht auf Bahnen. Abermals ein Hinweis darauf, dass der Autor die Begriffe Beobachter, Bezugsystem und beobachtetes Objekt nicht unterscheidet.

5. Wegen 4. hat ein rotierendes Bezugsystem keinen Krümmungskreis und auch keinen Mittelpunkt desselben. Ein rotierendes Bezugsystem hat eine Drehachse.

6. Da sich laut 1. ein Beobachter nicht in einem Bezugsystem befinden kann, kann er dort auch keine Zentrifugalkraft spüren. Wenn ich in einem Karussell sitze und zur Drehachse hin schaue, dann spüre ich Druck auf meinem Rücken. Dieses Phänomen kann nicht davon abhängen, ob ein Physiker, der die Situation seinen Studenten erklärt, neben mir sitzt und das Karussell als Bezugsystem verwendet, oder draußen steht und den Erdboden als Bezugsystem verwendet. Da aber nur der erste überhaupt eine Zentrifugalkraft für seine Erklärung braucht, kann ich die logischerweise auch nicht spüren.

7. Relativ zu welchem Bezugsystem ist der Geschwindigkeitsvektor definiert, zu dem die Zentrifugalkraft angeblich senkrecht steht?

8. Die "alternative Formel", in der eine Geschwindigkeit vorkommt, ist wegen 7. sinnlos.

Mehr fällt mir dazu im Moment nicht ein.

--'hjm' 12:04, 10. Okt. 2009 (CEST)

• Hallo Hjm, ich habe die Einleitung auf den alten Stand zurückgesetzt, weil Du meiner Meinung nach wichtige Inhalte aus der Einleitung einfach gestrichen hast. Ich stimme Dir zu, dass man die Formulierung verbessern kann: insbesondere bei Deinen Punkte 2./3. hast Du natürlich recht. An anderer Stelle (z.B. 1./5.) gehst Du imho etwas zu haarspalterisch mit dem Physiker-Jargon um: Wenn jemand in einem Auto sitzt und ein in diesem Auto verankertes Bezugssystem wählt (z.B. Ursprung=Massenmittelpunkt des Autos, x-Achse nach vorne, y-Achse seitlich, z-Achse zum Dach), so "sitzt er in diesem Bezugssystem"; das mag etwas holperiger Jargon sein, macht die Aussagen damit aber nicht unbedingt falsch oder streichwürdig. Bei Punkten 7./8. bin ich fast Deiner Meinung, allerdings ist die Formel (8.) für Alltagsfragen (z.B. "Welche Kraft muss ein Sicherungsgurt aushalten, damit die Ladung eines Lkws nicht verrutscht?") durchaus handlicher als eine Umrechnung in Winkelgeschwindigkeiten. Also: das kann alles gerne besser formuliert werden - aber bitte nicht einfach gestrichen! --Dogbert66 13:13, 10. Okt. 2009 (CEST)

Was die alternative Formel angeht, einverstanden, so hatte ich das nicht gesehen. Kann man ja vielleicht so oder ähnlich im Artikel formulieren.

Was die Einleitung betrifft, und warum ich den Abschnitt gelöscht hatte, so versuche ich nochmal, meine Kritik nicht an den Details festzumachen, sondern nach dem Sinn des Abschnitts zu fragen. Mein Eindruck ist, dass ungefähr folgendes gesagt werden soll: Wenn man in einem Auto sitzt, das um die Kurve fährt, dann wird man nach außen gedrückt (soweit ohne Frage richtig) und dieses Phänomen heißt Zentrifugalkraft. Letzteres mag eine sehr verbreitete Vorstellung sein, und vielleicht wird das Wort auch in der Alltagssprache hin und wieder so verwendet. Aber sollte ein Wiki-Artikel nicht den Begriff möglichst so erklären, wie er in der Physik verwendet wird? Oder, alternativ, diesen Unterschied klar benennen, also etwa so:

Zentrifugalkraft: 1. Das Phänomen, das man beobachtet, wenn man um die Kurve fährt .... 2. Eine Trägheitskraft, die man einführen muss, um rotierende Bezugssysteme zu verwenden...

Eigentlich müsste man dann ja sogar eine Begriffsklärung einführen, was aber letztlich höchst problemetisch wäre, denn nun hätte man ein Wort, das zwei Bedeutungen hat, die aber beide mit der gleichen Sache zu tun haben. Mit sowas lässt sich nur sehr schwer umgehen. Daher denke ich, man sollte sich hier klar auf eine Bedeutung festlegen.

Die Zentrifuge und den Fliehkraftregler hatte ich beim Bearbeiten herausgenommen und dummerweise vergessen, sie wieder einzufügen. Die Formulierung gefällt mir aber auch nicht, denn es handelt sich nicht um "Anwendungen der Zentrifugalkraft". Man kann die Funktion dieser Geräte mit Hilfe der Zentrifugalkraft beschreiben. Aber auch ohne. Daher ist "Anwendung" doch irgendwie unpassend. Es sei denn, man meint damit wieder die Bedeutung 1. Oder würden Sie sagen: eine Waage ist eine Anwendung des Christoffelsymbols, und ein Magnet ist eine Anwendung des Vektorpotentials?

--'hjm' 02:48, 11. Okt. 2009 (CEST)

Ich stimme (weitgehend) hjm zu und "bin jetzt einfach mal mutig". Vmlt. wird's nicht optimal, aber (hoffentlich ;-)) wenigstens etwas besser. --arilou 10:25, 17. Aug. 2010 (CEST)

Waschmaschine

An der Gleichung

• $\omega =1200\ {\frac {\mathrm {U} }{\mathrm {min} \cdot 60\,\mathrm {s} }}\cdot {2\pi }=20\,{\frac {1}{\mathrm {s} }}\cdot {2\pi }\approx 125{,}66\,{\frac {\mathrm {rad} }{\mathrm {s} }}$

ist nun wirklich gar nichts korrekt. Es gibt keine Einheit mit dem Symbol "U", es ist Unsinn, wenn im Nenner das Produkt von zwei Zeiteinheiten steht, und entweder man benutzt die Pseudo-Einheit "rad" überall oder man benutzt sie nicht, aber man lässt sie nicht einfach aus dem Nichts auftauchen und dann wieder verschwinden.

--hjm 01:00, 14. Okt. 2009 (CEST)

hallo hjm;

nach deiner Formel erhält man ein Ergebnis das so nicht stimmt, entweder für az=31,25 oder 9650, beides währe falsch.

andy 12:00, 14. Okt. 2009 (CEST) (ohne Benutzername signierter Beitrag von 79.214.82.36 (Diskussion | Beiträge) )

Tut mir leid, ich verstehe den Einwand nicht. Welche Gleichung genau soll falsch sein?

--hjm 13:01, 14. Okt. 2009 (CEST)

Dieses Rechenbeispiel mit der Waschmaschine im Artikel ist leider (Ergebnis wie Formel) kompletter Unsinn. Wer denkt sich soetwas aus? --95.223.0.102 18:12, 29. Nov. 2009 (CET)

Warum ist das Beispiel Unsinn ? --Zipferlak 20:32, 29. Nov. 2009 (CET)

Jemand hat mal wieder die Einheit "rad" eingeführt und diese "erklärt". Es fehlt allerdings eine Erklärung dafür, wie aus der Einheit "(rad/s)^2·m" plötzlich "m/s^2" wird. Wenn "rad" tatsächlich eine "Einheit" ist, warum darf man sie an dieser Stelle einfach weglassen, vorher aber nicht? --hjm 17:10, 18. Dez. 2009 (CET)

Hjm: Ich krieg die Änderungen zwar mit, habe aber weder Lust noch Nerven, sie immer wieder im Einzelnen zu prüfen. Es wäre mir Recht, wenn Du einfach im Artikel den Stand herstellst, den Du für richtig hältst. Wenn es deswegen hier Diskussionen gibt, lese ich mich ein und gebe eine Dritte Meinung ab. --Zipferlak 19:11, 18. Dez. 2009 (CET)

Hjm: Das liegt an der Herleitung eines Bogestücks $ds$ abhängig vom Winkel $d\phi$ und einem Radius $r$ einer Kreisbahn. Man approximiert $ds$ mit: $\tan(d\phi )={\frac {y}{x}}$. Für infinitesimal kleine $\phi$ kann man $y$ mit $ds$, $x$ mit $r$ und $\tan(d\phi )$ mit $d\phi$ approximieren. Somit hätte man $d\phi ={\frac {ds}{r}}$. Oder eben $ds=r\cdot d\phi$. In der allerersten Formel würde der Tangens aus dem Winkel einen Skalar machen. Da dieser aber in der Herleitung weg fällt, muss man ihn sich bei den letzteren beiden selbst dazudenken. Und so macht man es auch, siehe z.B. "Arbeitsbuch zu Tipler/ Mosca Physik für Wissenschaftler und Ingenieure" von David Mills et al. 2te Auflage Aufgabe L9.43(a) und andere. Die Winkelgeschwindigkeit ist übrigens auch $\omega ={\frac {v_{t}}{r}}$, wobei hier $v_{t}$ die Tangentialgeschwindigkeit auf einer Kreisbahn ist. Aus ${\frac {m}{s\cdot m}}$ wird also ${\frac {\mathrm {rad} }{s}}$. Hier muss man sich das $\mathrm {rad}$ wegen des fehlenden $\arctan$ dazudenken. - Willi --134.169.34.70 10:09, 21. Dez. 2009 (CET)

Willi: Das Bogenmaß eines Winkels ist definiert als das Verhältnis aus Bogenlänge und Radius. Wenn ein "Arbeitsbuch für Wissenschaftler und Ingenieure" diese Definition mit Hilfe von trigonometrischen Funktionen "herleitet", dann sollte man sich ein anderes Arbeitsbuch suchen. Aus der Definition ergibt sich, dass das Bogenmaß eine dimensionslose Größe ist. (Ein Skalar ist etwas ganz anderes). Will man die Hilfseinheit "rad" verwenden, muss man konsequenterweise als Formel für die Zentrifugalkraft $F={\frac {m\cdot \omega ^{2}\cdot r}{\mathrm {rad} ^{2}}}$ schreiben. Entweder man verwendet sie überall oder gar nicht. --hjm 00:55, 23. Dez. 2009 (CET)

hjm: hmm, ich denke ich habe das Ganze etwas falsch verstanden. Trotzdem scheint eine Änderung nicht nötig zu sein, da wenn man sich rad in SI-Einheiten auf Radiant_(Einheit) anguckt, dann steht da $1\,\mathrm {rad} =1{\frac {m}{m}}=1$. Vielleicht sollte man also das als Hinweis dazuschreiben. -Willi (nicht signierter Beitrag von 82.83.32.159 (Diskussion | Beiträge) 17:35, 23. Dez. 2009 (CET))

Gehören solche Erklärungen nicht eher in den Artikel Winkelgeschwindigkeit oder Winkelmaß ? "Winkelgeschwindigkeit" ist ja auch in "Zentrifugalkraft" verlinkt. --Zipferlak 17:53, 23. Dez. 2009 (CET)

"Scheinkraft"

Angesichts der Tatsache, dass ein Großteil der Bevölkerung die Zentrifugalkraft als eine tatsächliche Wechselwirkung bezeichnet, kann man nicht deutlich genug darauf hinweisen, dass es sich bei dem als Zentrifugalkraft bezeichneten Effekt um eine reine Scheinkraft handelt!

Selbst der Begriff "Trägheitskraft" suggeriert, dass es sich um eine Kraft handelt, deren Wechselwirkung sich irgendwie aus der Trägheit der Masse ergibt. Diese Vorstellung ist kompletter Unsinn, aber leider aus den Köpfen der Menschen nicht herauszubekommen ist. Ich weiß, wovon ich rede, jedes Mal wenn ich mit meinen Schülern im Physikunterricht über diese Themen rede ... :( axp_de^Hallo! 21:28, 26. Sep. 2010 (CEST)

Was willst Du damit sagen ? Ich hoffe, dass nicht Du es bist, der seine Schüler in die Irre führt. --Zipferlak 21:40, 26. Sep. 2010 (CEST)

Ich will damit sagen, dass man sich eigentlich den ganzen Artikel "Zentrifugalkraft" sparen kann, wenn man endlich begriffen hat, dass es diese Kraft im Sinne einer Wechselwirkung überhaupt nicht gibt! Allenfalls bedarf es einer Darstellung des Zusammenhangs der tatsächlich wirkenden Zentripetalkraft und der gefühlten Zentrifugalkraft, so wie ich es versucht habe, im Eingangsparagraph darzustellen, der Rest dieses Artikels sparen gehört nach Zentripetalkraft verschoben ... axp_de^Hallo! 21:52, 26. Sep. 2010 (CEST)

Man kann sich das Konzept der "Zentrifugalkraft" sparen, wenn man die Wirklichkeit nicht in rotierenden Bezugssystemen beschreibt. Da man das aber bisweilen tut, haben der Begriff und auch der entsprechende Artikel seine Berechtigung. --Zipferlak 21:57, 26. Sep. 2010 (CEST)

Natürlich bedarf es einer Beschreibungsmöglichkeit, mit der der mitbewegte Beobachter die scheinbare Wirkung des rotierenden Systems erklärt. Es muss aber von vorne herein klar sein, dass eine Zentrifugalkraft "nicht wirkt", da es keinen Wechselwirkungspartner gibt!

Die Natur der Zentrifugalkraft darzustellen ist vornehmste und gleichzeitig einzige Aufgabe dieses Artikels! Der von Dir (entschuldige bitte diese Vormulierung) "kastrierte" Eingangsparagraph kann dieses jedoch keinesfalls bieten. axp_de^Hallo! 22:25, 26. Sep. 2010 (CEST)

Nicht ganz: Die Zentrifugalkraft ist in einem rotierenden Bezugssystem auch dann für die Aufstellung der Bewegungsgleichungen erforderlich, wenn es keine Zentripetalkraft gibt oder wenn sie nicht exakt durch eine Zentripetalkraft kompensiert wird - nur führt sie dann zu einer radialen Beschleunigung. --Zipferlak 08:36, 27. Sep. 2010 (CEST)

Eine Kraft ist eine Wechselwirkung zwischen zwei Objekten. Bei der "Zentrifugalkraft" gibt es aber keinen Wechselwirkungspartner, sie kann daher niemals für sich allein sinnvoll beschrieben werden, und vor allem kann sie nicht "wirken"!

Ich bitte Dich daher, endlich Deine unphysikalischen Erklärungsversuche einzustellen und meine letzte Version – in der versucht habe, Dir soweit physikalisch sinnvoll entgegenzukommen – zu belassen. Wenn Du mir nicht glauben willst, dann lass' es Dir doch vom Portal:Physik erklären! axp_de^Hallo! 10:03, 27. Sep. 2010 (CEST)

Ob man das, was die Kraft tut, nun "wirken" nennt oder "angreifen" oder irgendwie anders, ist der zugrundeliegenden mathematischen Struktur herzlich egal. Am Wort "wirken" hänge ich nicht, wenn Du ein besseres Verb findest, dann kannst Du es gerne in den Artikel schreiben. --Zipferlak 10:08, 27. Sep. 2010 (CEST)

Wenn Du keine Ahnung von Physik hast, dann unterlasse bitte Deine Verschlimmbesserungen! In diesem Fall geht es tatsächlich um korrekte sprachliche Darstellung! axp_de^Hallo! 10:36, 27. Sep. 2010 (CEST)

Allgemein:
Eines der größen Probleme der Physik ist, dass viele Effekte aus dem Alltag beobachtet und gedeutet werden, ohne die wissenschaftlichen Hintergründe zu kennen.

So lehrt uns die Erfahrung, dass ein in Bewegung befindlicher Gegenstand ohne äußeren Kräfte offensichtlich den Ruhezustand anstrebt. Das war über Jahrhunderte hinweg auch die wissenschaftliche Meinung, bis Galileo Galilei und Isaac Newton eine völlig konträre Erkenntnis propagierten. Auch sie mussten zunächst lange dafür kämpfen, bis die Fachwelt akzeptierte, dass das Abbremsen eines bewegten Gegenstandes letztendlich kein Grundgesetz der Mechanik ist, sondern lediglich eine Folge der Reibung, also der Wechselwirkung zwischen Gegenstand und Auflagefläche, mithin eine Kraft!

Ähnlich verhält es sich mit der Zentrifugalkraft, ein jeder kann sie täglich beobachten bei Kurvenfahrten, und auf Grund der eigenen Erfahrungen glaubt jeder zu wissen, dass diese "Kraft" dafür verantwortlich ist, dass man "aus der Kurve getragen wird". Diese persönlich erlebbare Erfahrung wiederspricht aber allen Definitionen der Newtonschen Mechanik, da es eben keinen Wechselwirkungspartner gibt, der die Person bzw. das Objekt "nach außen zieht". Vielmehr fehlt ein Wechselwirkungspartner der die Person/das Objekt "auf der Kreisbahn hält"!

Dies kann die Gravitation sein, die einen Körper im Orbit hält, es kann aber auch die Seitenführungskraft sein, die ein Fahrzeug auf eine Kurvenbahn zwingt. axp_de^Hallo! 10:36, 27. Sep. 2010 (CEST)

Eines der großen Probleme der Physik-Didaktik ist die Lehrerausbildung. --Zipferlak 10:39, 27. Sep. 2010 (CEST) PS: Die Sichtweise, "die Zentrifugalkraft sei dafür verantwortlich, dass man aus der Kurve getragen wird" ist physikalisch absolut valide.

1. WP:KPA
2. Unsinn!

axp_de^Hallo! 17:50, 27. Sep. 2010 (CEST)

Vielleicht kann ich die Diskussion von einer weiteren Seite aus beleuchten.

1. Eine Kraftwirkung muss nicht zwingend eine Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Körpern sein. Zum Beispiel kann ein Ladungsträger in einem elektrischen Feld abgelenkt werden. Es erfolgt sicherlich ein Gegenimpuls auf den oder die Körper, die dieses Feld erzeugen, aber primär erfolgt eine Interkation mit dem elektrischen Feld. D.h., es kann allgemein auch eine Wechselwirkung mit Feldern stattfinden (Gravitation-, elektrisches, Magnetfeld). Es sind nicht zwingend Reibung oder Stoßprozesse Voraussetzung dafür, dass eine Kraft wirken kann. Darüber hinaus kann ein Photon nicht einfach als Objekt angesehen werden (s. Quantenphysik). Trotzdem kann eine Interaktion mit diesem erfolgen. Die Wechselwirkung zwischen Masse und Energie ist gerade auch in Bezug auf die Äquivalenz beider Größen als legitim anzusehen (s. auch Casimir-Effekt).

2. Stellen Sie sich eine Kurve auf einer beliebigen Straße vor. Als Autofahrer wollen Sie in diese natürlich fahren und spüren, wenn sie dies tun, eine Kraftwirkung. Soweit so gut. Sie können natürlich auch nicht in die Kurve fahren, sondern fahren bewußt weiter gerade aus. In diesem Fall spricht keiner von einer Kraft (Voraussetzung: Ihre Geschwindigkeit ist konstant). Wenn sie allerdings auch nur etwas einlenken, d.h. die Fahrtrichtung verändern, spüren Sie eine Kraftwirkung. Dies kommt daher, dass sich durch das Lenken der Geschwindigkeitsvektor ändert. Und das natürlich mit der Zeit. Das wiederum bedeutet, dass eine Beschleunigung auftritt. In welche Richtung, hängt von Ihrer Lenkbewegung ab. Wenn nun eine Beschleunigung auftritt, haben wir nach Netwon nun auch eine Kraft, die wirkt. Und diese wird für das Beispiel der Kurvenfahrten allgemein hin als Zentrifugalkraft beschrieben. Seit Einstein wissen wir auch, dass die Masse, die wir zusammen mit der Beschleunigung benötigen, um die wirkende Kraft zu bestimmen, sowohl eine schwere als auch eine träge Masse ist. Daher ist es auch vollkommen legitim die Zentrifugalkraft als Trägheitskraft zu beschreiben.

MF 06.07.2011 (nicht signierter Beitrag von 134.245.68.42 (Diskussion) 11:04, 6. Jul 2011 (CEST))

Die Zentrifugalkraft ist natürlich keine Scheinkraft, und es fehlt auch kein Wechselwirkungspartner. Sie wird erzeugt durch die relative Rotation der übrigen Massen des Universums. D.h. in einem ansonsten leeren Universum würde z.B. ein kugelförmiger flüssiger Körper, der sich relativ zu einem zweiten um die gemeinsame Achse dreht, keine Abplattung erfahren. (nicht signierter Beitrag von 188.99.242.82 (Diskussion) 14:34, 14. Jan. 2012 (CET))

<ironie>Woher stammt Dein Wissen? Eigene Erfahrung?</ironie> a×p_de^Hallo! 15:33, 14. Jan. 2012 (CET)

Ja.

Zentrifugalkraft vom Bezugssystem abhängig

Dass die Zentrifugalkraft vom Bezugssystem abhängt, sieht man an zwei Sachen:

• Das Inertialsystem ist ja gerade als das Bezugssystem definiert, in dem es keine Zentrifugalkraft (und keine Corioliskraft) gibt. Wenn es also ein Bezugssystem gibt, dass sich dadurch auszeichnet, dass es keine Zentrifugalkraft gibt, dann muss die Zentrifugalkraft also von der Wahl des Bezugssystems abhängen.
• Man schaue sich das Beispiel mit dem Apfel auf dem Beifahrersitz an: Wenn man die Straße als Bezugssystem nimmt, dann wirken auf den Apfel keinerlei Kräfte: Das Auto fährt um die Kurve, aber der Apfel fliegt weiter gerade aus. Wenn man jedoch das Auto als Bezugssystem nimmt, dann wirkt plötzlich eine Kraft auf den Apfel: Sobald das Auto in die Kurve fährt, wirkt eine (Schein-)kraft auf den Apfel, die dafür sorgt, dass der Apfel vom Beifahrersitz rollt. (Wenn das Auto eine Rechtskurve fährt, dann rollt der Apfel im Bezugssystem des Autos nach links.)

--Eulenspiegel1 18:36, 7. Okt. 2010 (CEST)

Du verwechselst das Bezugssystem in dem sich der Beobachter befindet, mit dem beobachteten Bezugssystem. Selbstverständlich kann der Beobachter, der sich in einem Inertialsystem befindet, eine rotierende Masse beobachten und in seinem Inertialsystem beschreiben. Und er kann an der Achse des rotierenden Systems mit einer zweidimensionalen Vektorwaage den rotierenden Vektor der Zentrifugalkraft messen. Dass der Vektor der Zentrifugalkraft im Inertialsystem rotiert, ist das Ergebnis der Transformation von dem rotierenden System in das Inertialsystem. In Betrag der Zentrifugalkraft wird in jedem Fall gleich gemessen. -- Pewa 19:12, 7. Okt. 2010 (CEST)

OK, scheinbar geht es um ein unterschiedliches Verständnis von "Bezugssystem". In der Mathematik und in der Physik beschreibt das Bezugssystem das Koordinatensystem, das man verwendet, um ein Phänomen zu beschreiben.

Strenggenommen kann sich weder ein Beobachter noch ein beobachtendes Objekt in einem Bezugssystem befinden. Die Aussage "Objekt x befindet sich im Bezugssystem y" ist nur ein laxer Ausdruck für "Objekt x bewegt sich nicht, wenn wir seine Bewegung im Bezugssystem y beschreiben."

Und es ist physikalisch möglich ein Bezugssystem zu nehmen, in dem sich das beobachtete Objekt bewegt, aber man kann auch ein Bezugssystem wählen, in dem sich das beobachtete Objekt nicht bewegt. In beiden Bezugssystemen kann man die Bewegung des Objektes beschreiben.

BTW, die Waage misst nicht die Zentrifugalkraft, sondern die Zentripetalkraft. (Bzw. wenn du die Waage im Rotationszentrum anbringst, dann misst du evtl. die Gegenkraft der Zentripetalkraft. Aber auch das ist nicht die Zentrifugalkraft.)

Eine kleine Verständnisfrage: Was ist deiner Meinung nach der Unterschied zwischen einem Intertialsystem und einem nicht-inertialen Bezugssystem? --Eulenspiegel1 19:38, 7. Okt. 2010 (CEST)

In der SRT und ART ist ein Bezugssystem dadurch definiert, dass in ihm ein Beobachter ruht, der die Vorgänge in seinem eigenen Bezugssystem und/oder einem anderen relativ zu ihm bewegten Bezugssystem beobachtet, misst und beschreibt. Der Beobachter im Bezugssystem B1 beobachtet/misst die Vorgänge im Bezugssystem B2 anders als der Beobachter B2. Um die Beobachtungen von B1 und B2 zu vergleichen, muss man die Beobachtungen/Messungen in das jeweils andere Bezugssystem transformieren. In der SRT gibt es nur gleichförmig geradlinig bewegte Bezugssysteme (Inertialsysteme). In der ART gibt es zusätzlich beschleunigte Bezugssysteme.

Geradlinige unbeschleunigte Bewegungen kann man nur durch die SRT vollständig korrekt beschreiben. Beschleunigte Bewegungen kann man nur durch die ART vollständig korrekt beschreiben. In der ART wird die Gravitation in der gleichen Weise beschrieben, wie beschleunigte Bewegungen.

Der rotierende Beobachter in einem rotierenden Bezugssystem beobachtet an einer in seinem BS ruhenden Masse eine konstante nach außen gerichtete Zentrifugalkraft. Durch Transformation in das Inertialsystem eines zweiten Beobachters ergibt sich ein rotierender Zentrifugalkraftvektor, der von dem zweiten Beobachter gemessen wird.

Wenn die Zenrifugalkraft unverändert über mehrere Elemente weitergeleitet wird, ist es immer noch die Zenrifugalkraft. Außerdem ist die Zenrifugalkraft definitionsgemäß immer entgegengesetzt gleich der Zentripetalkraft. -- Pewa 20:39, 7. Okt. 2010 (CEST)

• Wieso kommst du auf die ART zu sprechen? Es wurde doch im Portal:Physik/Qualitätssicherung besprochen, dass wir uns (zumindest in der Einleitung) nur auf die Newtonsche Mechanik beziehen sollen. Die Relativitätstheorie kann dann falls gewünscht in einem Unterabschnitt. Aber zumindest die Einleitung sollte Oma-tauglich sein und sich nur auf die klassische Mechanik beziehen.
• Dass sich die Beobachtung ändert, wenn du zwei unterschiedliche Beobachter in unterschiedlichen Bezugssystemen hast, ist nicht nur in der Relativitätstheorie der Fall sondern bereits in der klassischen Mechanik. Und jetzt die Frage an dich: Wie glaubst du, kann sich die Beobachtung ändern, wenn sich die Kräfte nicht ändern? Die Bewegung eines Teilchens wird komplett durch den Startort, die Startgeschwindigkeit und die einwirkenden Kräfte beschrieben. Wenn sich die Kräfte nicht ändern würden, würde sich also auch die Bewegungsart nicht ändern.
• Ich hatte dir bereits im Portal:Physik die drei Aussagen hingeschrieben und würde von dir gerne wissen, ob du ihnen zustimmst oder nicht:
  1. Ein Objekt, das sich kreisförmig bewegt, bewegt sich nicht geradling gleichförmig.
  2. Ein Objekt, das sich nicht geradlinig gleichförmig bewegt, besitzt eine Beschleunigung $a\neq 0$
  3. Bei einem Objekt, das eine Beschleunigung $a\neq 0$ besitzt, ist die Summe aller Kräfte ungleich Null. ($\sum F\neq 0$.)
• Zusätzlich noch: Wenn wir das Bezugssystem der Erde nehmen, steht der geostationäre Satellit oben am Himmel still und bewegt sich nicht. Aber wenn wir die Sonne als Bezugssystem verwenden, dann umkreist der Satellit die Erde innerhalb von 24h. (Oder wenn wir auf das Wort Bezugssystem verzichten: Für einen Beobachter auf der Erde sieht es so aus, als ob der Satellit oben am Himmel still steht und sich nicht bewegt. Aber für einen Beobachter auf der Sonne sieht es so aus, als ob der Satellit die Erde innerhalb von 24h umkreist.) Stimmst du dem zu? Und wenn ja, würdest du auch zustimmen, dass die eine Bewegung (stillstehen) eine geradlinig gleichförmige Bewegung ist und die andere Bewegung (Erde umkreisen) keine geradlinig gleichförmige Bewegung?
• Zu guter letzt noch eine Quelle: Charles Kittel, Walter D. Knight, Malvin Ruderman: Mechanik, 2001, Seite 69 "Scheinkräfte sind zunächst verwirrend, doch können Sie jedes Problem stets mit Gl. (4.6) in einem Inertialsystem behandeln, in dem dann keine derartigen Kräfte auftreten." [2] - Bei diesem Beispiel wird deutlich, dass es Bezugssysteme gibt, in denen keine Scheinkräfte auftreten. Die Kraft ist also vom Bezugssystem abhängig. (Und es wird auf der Seite auch ersichtlich, dass er die Zentrifugalkräfte unter den Scheinkräften einordnet. Es also in Inertialsystemen insbesondere keine Zentrifugalkräfte gibt.)

• Das hat eigentlich nichts mit diesem Artikel und nichts mit der Zentrifugalkraft zu tun. Aber da du das angesprochen hast, wollte ich das nochmal klarstellen: In der SRT gibt es genau die gleichen Bezugssysteme wie in der newtonschen mechanik. Und alle Bezugssysteme der Newtonschen Mechanik, die ein Inertialsystem sind, sind auch in der SRT ein Inertialsystem. Und alle nichtinertialen Bezugssysteme der Newton-Mechanik sind auch in der SRT nichtinertial. In der Frage, ob ein Bezugssystem inertial ist oder nicht, unterscheiden sich diese beiden Systeme nicht. (Bei der ART sieht das anders aus: Bei gravitationslosen betrachtungen sind die Inertialsysteme ebenfalls äquivalent. Sobald wir aber Gravitation haben - also eigentlich immer - unterscheiden sich die Inertialsysteme der Newton-Mechanik/SRT von den Inertialsystemen der ART. Die Inertialsysteme der Newton-Mechanik/SRT sind in der ART nichtinertiale Bezugssysteme. Und die Inertialsysteme der ART sind nicht-euklidisch, existieren daher nichtmal als Bezugssysteme in der Newton-Mechanik bzw. SRT.)
  • Und nein, in der SRT und der ART werden Bezugssysteme genau so definiert wie in der Newton-Mechanik. Bloß dass in der ART zusätzlich noch nicht-euklidische Bezugssysteme (sogenannte Mannigfaltigkeiten) erlaubt sind. Natürlich kann in jedem Bezugssystem auch ein Beobachter ruhen. Aber das ist wahrlich keine Definition (sondern eher eine allgemeine Eigenschaft).

--Eulenspiegel1 21:54, 7. Okt. 2010 (CEST)

1. Hatte ich schon erwähnt, dass man beschleunigte Massen und BS nur mit der ART korrekt und einfach beschreiben kann? Natürlich konnte schon Newton beschleunigte Massen und die von ihnen verursachten realen messbaren Kräfte beschreiben. Newton konnte aber noch nicht die Ursache der Trägheitskräfte beschreiben, wodurch dann der unselige Begriff "Scheinkräfte" für die realen messbaren Trägheitskräfte entstanden ist. Natürlich kann man sich in der Einleitung auf die Newtonsche Beschreibung der realen messbaren Trägheitskräfte beschränken. Dann darf man aber nicht von beschleunigten Bezugssystemen sprechen, die sich nur mit der ART verständlich erklären lassen.
2. Offenbar hast du keine klare Vorstellung von dem Umgang mit unterschiedlichen Bezugssystemen, wenn du behauptest, dass eine Masse in einem rotierenden Bezugssystem ruht, wo eine Zentrifugalkraft auf die Masse wirkt, und gleichzeitig in einem Inertialsystem ruht, wo keine Kraft auf die Masse wirkt. Natürlich kann man mathematisch ein Bezugssystem definieren, das genau so durch den Raum eiert, dass eine beliebig beschleunigte Masse in ihm ruht, aber das ist kein Inertialsystem. Ein Inertialsystem ist durch die SRT und die ART definiert, und das ist unabhängig davon, dass es in der Praxis keine idealen sondern nur näherungsweise Inertialsysteme gibt.
3. Jede Masse befindet sich zu jeder Zeit im Kräftegleichgewicht, daran hat sich seit Newton nichts geändert.
4. Du solltest zuerst einmal akzeptieren, dass es für die Satellitenbahn und die Kräfte die auf den Satelliten wirken vollkommen egal ist, ob und wie schnell die Erde rotiert.
5. Auch deine Quelle, die tatsächlich eine verwirrende unpräzise Beschreibung liefert, spricht davon, dass eine "Scheinkraft auf die Masse wirkt.
6. Die verschiedenen Theorien unterscheiden sich dadurch, über welche Bezugssysteme sie Aussagen machen und welche Transformationen sie zwischen den BS verlangen. Die SRT macht ausschließlich Aussagen über Inertialsysteme, sie macht keine Aussagen über beschleunigte Bezugssysteme oder irgendwelche beliebigen mathematisch definierbaren Bezugssysteme. Die ART macht zusätzliche Aussagen über beschleunigte BS indem sie u.A. von der Identität der trägen und schweren Masse ausgeht und von der Identität von Trägheitskräften und Gravitationskräften. Es gibt keine gültigen Aussagen über physikalische BS, die der SRT oder der ART widersprechen. Und erzähl bitte nichts von Mannigfaltigkeiten, wenn du nicht einmal erklären kannst, was in der SRT und ART ein physikalisches Inertialsystem ist.

-- Pewa 03:06, 8. Okt. 2010 (CEST)

Zusätzliche Gleichung

Ich hätte gerne noch zusätzlich die Gleichung
a_z = v²/r
im Artikel, denn diese hat grosse technische Bedeutung.
-- Karl Bednarik 17:19, 14. Apr. 2011 (CEST).

Du hast sie ja schon eingefügt (zurecht), ihre Bedeutung wird unter Zentripetalbeschleunigung beschrieben. a×p_de^Hello! 17:22, 12. Jul. 2011 (CEST)

Honigschleuder u.a.

Mir fehlt noch die Erwähnung konkreter Gegenstände (beispielhaft), z.B. die Honigschleuder. --77.4.69.207 20:57, 23. Apr. 2011 (CEST)

Die Honigschleuder ist nichts anderes als eine spezielle Zentrifuge. a×p_de^Hello! 17:19, 12. Jul. 2011 (CEST)

Am Äquator leichter, als am Pol

Wenn ich - anhand der Formeln in den Artikeln Winkelgeschwindigkeit und rad - richtig überschlagen habe mit Erdradius grob 6.000 km (für den Radius für die Fliehkraft in * 1.000 in Metern), dann ergibt sich für jemand mit 80 kg (Masse m für die Fliehkraft-Formel), daß er am Äquator etwa 2,5 kg leichter ist, als am Pol.--80.143.228.211 23:52, 23. Jul. 2011 (CEST)

Hier steht es ganz genau:
http://de.wikipedia.org/wiki/Erdbeschleunigung
9,768 m/s² am Äquator,
9,867 m/s² am Pol,
0,099 m/s² Unterschied,
das sind rund 1 % Unterschied,
80 kg sind dann um 0,8 kg leichter.
Das kg ist eine Masseeinheit, und keine Krafteinheit,
aber eine Federwaage würde dennoch 79,2 kg anzeigen.
Hier steht auch noch das Fliehkraftpotential:
http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer_Diskussion:Karl_Bednarik#Energiebilanz_des_Weltraumliftes
G mal M ist genauer bekannt als G und M alleine.
Karl Bednarik 10:17, 24. Jul. 2011 (CEST).

Toll! .. Aufgeteilt nach Erdbeschleunigung g Index Gravitation (wegen des Schwereunterschieds durch Ellipsoidform) und g Index Zentrifugal (zu den Polen hin schwindend).
Genau das war schwer zu ersurfen.
Danke!
Es gleicht sich eh' wieder aus, da man an den etwas kälteren Polen mehr Gewicht an Kleidung tragen muß .. O.-o (nicht signierter Beitrag von 87.178.167.230 (Diskussion) 14:15, 24. Jul 2011 (CEST))

Zeichnung in der Einleitung

Hier wird ja immer noch heftig diskutiert, und das wird wohl auch nie aufhören, da sich wohl an keinem Begriff so viel physikalisches Halbwissen festmacht wie an diesem. Daher will ich auch gar nicht mehr an der Seite selbst arbeiten, sondern einfach nur feststellen: Die Zeichnung „Zentrifugalkraft bei einer Kreisbewegung“ in der Einleitung ist unsinnig und verwirrend, weil sie in geradezu genialer Weise alle Missverständnisse über die Zentrifiugalkraft perfekt zusammenfasst.

Das fängt schon wieder damit an, dass durch die Bildunterschrift suggeiert wird, die Zentrifugalkraft würde gewissermaßen dadurch hervorgerufen, dass sich ein Körper im Kreis bewegt.

Aber sei's drum. Welches Bezugsystem wird in der Zeichnung verwendet?

Wenn man ein Inertialsystem verwendet, in dem sich der Körper auf einer Kreisbahn bewegt, dann macht die Darstellung einer „Zentrifugalkraft“ keinen Sinn, weil es bei dieser Beschreibung eine solche nicht gibt.

Wenn man das mitrotierende Bezugsystem verwendet, dann macht die Darstellung einer „Kreisbahn“ keinen Sinn, weil der Körper in diesem Bezugssystem schlicht und einfach ruht, die „Bahn“ also einfach nur ein Punkt ist.

Schaut man sich die Zeichnung naiv an, sieht man einen Körper, auf den zwei sich aufhebende Kräfte wirken. Nach allem, was man in Physik gelernt hat, müsste das bewirken, dass sich der Körper geradlinig und gleichförmig bewegt. Die Zeichnung scheint aber zu behaupten, dass sich der Körper auf einer Kreisbahn bewegt. Es bleibt ein Rätsel, wie das zum Verständnis eines Begriffes wie „Zentrifugalkraft“ betragen kann. --hjm 22:45, 7. Sep. 2011 (CEST)

Ich sehe das auch so - die Zeichnung ist missverständlich und irreführend. Daher habe ich sie entfernt. Gleichwohl ist eine Visualisierung wünschenswert, gerne mit etwas ausführlicherem Bildtext. In der entsprechenden Commons-Kategorie habe ich aber nichts geeignetes gefunden. Der englische Artikel versucht es ganz ohne Bilder, was m.E. eher suboptimal ist. --Zipferlak 22:40, 8. Sep. 2011 (CEST)

Drei laienhafte Fragen: Müsste die Zentripetalkraft nicht ein wenig grösser als die Zentrifugalkraft sein, damit die Masse eine Kreisbahn einschlägt?

nein --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Welche Kräfte spannen dann die Schnur?

Die Schur wechselwirkt am äußeren Ende mit dem fliegenden Körper. Dieser zieht die Schnur nach außen. Sie wechselwirkt am inneren Ende mit der Hand, die sie hält. Diese zieht die Schnur nach innen. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Müssten diese beiden Kräfte nicht genau gleich gross sein, damit die Schnur nicht davonfliegt? -- Karl Bednarik 06:31, 9. Sep. 2011 (CEST).

Richtig. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Ergänzungen zum besseren Verständnis meiner Fragen: Ich spreche von einem rotierenden Bezugssystem.

Nein, du sprichts von einem rotierenden Körper und benutzt ein ruhendes Bezugsystem, um seine Bewegung zu beschreiben. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Ich weiss bereits, dass es sich um eine Trägheitskraft in Folge einer Änderung der Bewegungsrichtung handelt. -- Karl Bednarik 06:38, 9. Sep. 2011 (CEST).

Etwas, das „Trägheitskraft“ heißt, und in Folge einer „Änderung der Bewegungsrichtung“ auftritt, gibt es in der (mir bekannten) Physik nicht. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Das Bild zeigt (in hinreichend vereinfachter Form) genau das, was jeder Schüler mit einer Schnur und einem geeigneten Gegenstand ausprobieren kann.

Ich habe in der Realität noch nie bunte Pfeile gesehen, die sich an fliegenden Objekten realisieren. Daher verstehe ich nicht, was damit gemeint ist. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Vor 50 Jahren konnte das sogar die Milch in der Milchkanne sein, die wegen der Zentrifugalkraft in der Kanne gehalten wurde.

Ob die Milch „wegen der Zentrifugalkraft“ in der Kanne bleibt oder aus anderen Gründen, hängt davon ab, welches Bezugsystem der Erklärer verwendet. Das wird im Artikel gesagt, und wurde schon 1000mal diskutiert. Wer diese allerelementarste Eigenschaft des Begriffs „Zentrifugalkraft“ nicht verstanden hat, der redet, wenn er diesen Begriff verwendet, über irgendetwas, aber ganz sicher nicht über den Begriff „Zentrifugalkraft“ der Wissenschaft „Physik“. Vielleicht sollte man wirklich eine „Begriffsklärung“ machen und zwei Artikel über „Zentrifugalkraft“ schreiben. Einen über den Begriff aus der Physik, und einen über die offenbar vorhandene andere Bedeutung. (Das meine ich keineswegs sarkastisch, sondern durchaus ernst.) --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Und wohl jedes Kind fährt Karusell und Kettenkarusell. Was also soll die weltfremde Kritik von Theoretikern, die wahrscheinlich auch sehr wenig Gelegenheit hatten, das System Erde zu verlassen.

Interessant wäre ein Bild, dass den Antrieb durch eine gegenüber der radialen Richtung versetzte Zentripetalkraft zeigt. Denn auf diese Weise erfolgt eine Speicherung der Energie, wie sie in der Wurfschleuder angewendet wird.

Wer diese praktisch erfahrbaren Beispiele nicht liebt, der kann ja versuchen, einen geeigneten Poynting-Vektor zu (er)finden und die Leser vollends verwirren. -- wefo 09:23, 9. Sep. 2011 (CEST)

@Karl Bednarik: Die Kreisbahn ist das Ergebnis der Trägheitskraft in tangentialer Richtung und der Zentripetalkraft, deren Richtung sich ständig „dreht“.

siehe oben: Eine solche „Trägheitskraft“ gibt es nicht. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Die Zentrifugalkraft ist das, was wir durch das Ziehen an der Schnur wahrnehmen, und deshalb genau gleich (wie die Kraft eines an einer Schnur aufgehängten Steines der Schwerkraft entspricht).

Jein. Was wir durch Ziehen an der Schnur wahrnehmen, die die (aufgrund des 3. Newtonschen Axioms) vorhandene Gegenkraft zu der auf die Kugel nach innen wirkende Kraft, die sie auf der Kreisbahn beschleunigt (ruhendes Bezugsystem) bzw, die die Zentrifugalkraft ausgleicht (rotierendes Bezugsystem). --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Eine Schnur wird zwischen zwei Fixpunkten gespannt und überträgt die Kraft als Zugkraft von dem einen zum anderen, solange sie „straff“ ist (ein Elektroniker sieht hier eine Art Gleichrichterwirkung). Die Zeichnung geht davon aus, dass der eine Fixpunkt der Mittelpunkt ist. Wenn die den Kreis enthaltene Ebene senkrecht steht, dann wirkt auch die Schwerkraft. Wenn diese größer als die Zentrifugalkraft ist, würde die Schnur schlaff und der Stein fiele nach einer Wurfparabel bis die Länge der Schnur diese Bewegung beschränkt. -- wefo 09:46, 9. Sep. 2011 (CEST)

@hjm: Die Probleme der Grafik waren mir als Zeichner bekannt, jedoch viel mir keine bessere Darstellung ein. War aber der Meinung eine weniger gute Grafik ist besser als gar keine. Bessere Ideen etwa in Form von Handskizzen, Weblinks oder mündlicher Beschreibung kann ich gerne umsetzen. ~ Stündle (Kontakt) 15:31, 9. Sep. 2011 (CEST)

Zwei Zeichnungen. Auf einer den Kreis und die Geschwidigkeit (da gleich null) weglassen und „aus Sicht eines mitrotierenden Beobachters“ drunterschreiben, auf der anderen die Zentrifugalkraft weglassen und „aus der Sicht eines ruhenden Beobachters“ drunterschreiben. --hjm 07:38, 16. Sep. 2011 (CEST)

Ja, dem würde ich zustimmen. --Zipferlak 09:04, 16. Sep. 2011 (CEST)

Zentrifugalkraft und Beobachter

Vorläufig hier eine erste Zeichnung. Ich hoffe die Darstellung mit grüner und roter Person als unterschiedliche Beobachter und Masse überzeugt. Darüberhinausgehende Kommentare bitte für später aufheben. Vielleicht kommt mir ja schon bald die richtige Idee zur guten Darstellung. ~ Stündle (Kontakt) 10:57, 17. Sep. 2011 (CEST)

Wenn Du mir nicht böse bist, dann sehe ich hier (bösartig) keine Drehung aber auch vor allem keine Zentrifugalkraft, die den sitzenden Beobachter nach außen drücken würde. Die Datei:Kettenkarussell Wuppertal 2005.jpg ist da sofort nachvollziehbar, weil so etwas jeder kennt. -- wefo 11:51, 17. Sep. 2011 (CEST)

Animation rotierendes Bezugssystem der grünen Person (jetzt direkt animiert)

Mit Grafiken lässt sich einiges mehr machen und vollständig Beschriftung kommt schließlich erst noch. Mit etwas Geschick müssten sich die Begriffe "Idiotensicher" erklären lassen. ~ Stündle (Kontakt) 15:25, 17. Sep. 2011 (CEST)

Hier @hjm: Eine vernünftige Beschriftung mit Kräften&co macht mir noch Kopfzerbrechen. Erste Literatur ("Stark-Bücher") kommt wohl erst im Laufe der nächsten Woche und bisher habe ich nur stark verkürzende Literatur ("Pyhsik für Ingenieure"). Aber einiges ist mir schon klarer geworden.

In der Statik gilt die Summe aller Kraftvektoren auf einen Körper ist Null. Das gleiche gilt wenn alle Körper eine gleichförmige geradlinige Bewegung durchführen und es sich beim Bezugssystem um ein Intertialsystem handelt. Für alle Körper die diese Bedingung nicht erfüllen ist die Summe aller Kraftvektoren ungleich Null und es findet eine Beschleunigung statt. Nun wird in ein gleichförmig rotierendes Bezugssystem gewechselt. Damit ein mitrotierender Körper hier eine geradlinige gleichförmige Bewegung durchführt muss die Summe aller Kräfte erstaunlicherweise ungleich Null sein. Zum Ausgleich dieses Fehlers wird die Zentrifugalkraft eingeführt, so das am Ende die Summe aller Kräfte den Wert Null erreicht. Die Zentrifugalkraft resultiert also aus der Rotation des Bezugsystems relativ zum Inertialssystem.

Ein weiteren Aspekt könnte die d'Alembertsche Trägheitskraft bilden mit deren Hilfe dynamische Probleme mit statischer Betrachtung gelöst werden. In Wieweit das die Zentrifugalkraft mit einschließt kann ich im Moment nicht sagen und muss ich noch weiter recherchieren.

Und zum Schluss noch die Frage was es an empfehlenswerter Literatur im Bereich Mechanik gibt. Da ich verstärkt an der Schülerfreundlichkeit der Wikipedia arbeiten möchte. Solides Hintergrundwissen schadet dabei auch nicht und Lehrpläne habe ich auch schon einige gesichtet.

~ Stündle (Kontakt) 16:58, 17. Sep. 2011 (CEST)

Was hältst Du von einem Kräfteparallelogramm in der folgenden Art?

-- wefo 20:55, 17. Sep. 2011 (CEST)

Frage: Wenn es ein Kräfteparallelogramm aus Gravitationskraft und Zentrifugalkraft gibt, beweist das dann nicht die Realität der Zentrifugalkraft? -- Karl Bednarik 06:46, 18. Sep. 2011 (CEST).

Eigentlich könnte man sogar von einem Kräftequader sprechen, denn der Fahrtwind wirkt im dargestellten Fall senkrecht zur Ebene des Parallelogramms. Der Reiz liegt im Widerspruch zwischen der optischen und der körperlich gefühlten Wahrnehmung, denn mit geschlossenen Augen fühlt sich das sicher hübsche Mädchen einfach nur schwerer. Und ein Beobachter außerhalb nimmt mit geschlossenen Augen wenig wahr. -- wefo 07:01, 18. Sep. 2011 (CEST)

Hinweis auf Benutzer_Diskussion:Wefo#Problem_mit_deiner_Datei_.2818.09.2011.29. -- wefo 22:46, 19. Sep. 2011 (CEST)

Ach, du hast da Pfeile rein gezeichnet. Das musst du dazu sagen, denn so ohne weiteres erkennt man das bis jetzt nicht. ~ Stündle (Kontakt) 00:16, 20. Sep. 2011 (CEST)

Wefo, der Pfeil in deinem Bild könnte beides bedeuten: Sowohl Zentrifugalkraft als auch "Gegenkraft der Zentripetalkraft". Da diese beiden Sachen von Laien häufig verwechselt werden, hilft das Bild nicht wirklich weiter. Ich finde das animierte Bild da besser, da hier die Abhängigkeit vom Bezugssystem deutlicher sichtbar ist.

Karl Bednark, was meinst du mit "Realität der Zentrifugalkraft"? Die Sache ist, dass diese Kraft vom Bezugssystem abhängt. Das Bild mit dem Kräfteparallelogramm zeigt jetzt das Kräfteverhältnis im rotierenden Bezugssystem. Im Inertialsystem dagegen existiert keine Zentrifugalkraft. Dort findet ständig eine Änderung des Geschwindigkeitsvektors statt. Und durch die Kombination von Massenträgheit und Zentripetalkraft wird die Auslenkung des Seils erzeugt.

Noch eine weitere Überlegung für dich: Was glaubst du, würde passieren, wenn man das Seil, mit dem der Sitz am Karussell befestigt ist, durchschneidet? Würde sich der Sitz in Richtung des Pfeiles bewegen oder würde sich der Sitz senkrecht zur Pfeilrichtung bewegen (aus dem Bild heraus in Richtung des Betrachters)? Das Zweitere wäre der Fall. --Eulenspiegel1 01:00, 20. Sep. 2011 (CEST)

Aus der Sicht eines nichtrotierenden Bezugssystems wird eine Kreisbahn auf einer geraden Tangente verlassen. Aus der Sicht des rotierenden Bezugssystems beschreibt der wegfliegende Körper eine Spirale, die sich entgegen der Drehrichtung krümmt, und die sich in grösserer Entfernung an eine archimedische Spirale annähert. -- Karl Bednarik 06:54, 20. Sep. 2011 (CEST).

Hallo Eulenspiegel, ich dachte eigentlich, die fetten, weißen Linien würden auffallen. Bezeichnet hatte ich sie nicht, weil mir das als erste Anregung zu aufwendig schien. Inzwischen habe ich das Bild ersetzt. Außerdem hielt ich die Zuordnung für eindeutig: Schwerkraft nach unten, Zentrifugalkraft nach außen. Und dabei erwartete ich, dass auch ein kleines Kind weiß, wo bei einem Kettenkarussell „außen“ ist. Die durch die Pfeile bezeichnete Richtung „nach außen“ schließt die Möglichkeit aus, dass es sich um die Zentripetalkraft handeln könnte.

Ich hatte auch schon erwähnt, dass der Reiz so eines Kettenkarussells darin besteht, dass die vom Körper wahrgenommene Realität nicht mit der optisch wahrgenommenen übereinstimmt. Bei geschlossenen Augen fühlt sich das Mädchen lediglich schwerer und spürt dies vor allem am Gesäß; Richtung und Betrag dieser wahrgenommenen Kraft entsprechen der Resultierenden aus den beiden hier im Bild aufeinander senkrecht dargestellten Kräften, denn die Drehachse dieses Kettenkarussells steht ja senkrecht.

Wenn die Kette reißt (und so etwas soll schon vorgekommen sein), bewegt sich das Mädchen zunächst in jener Richtung der Resultierenden, die zum Zeitpunkt des Reißens bestand. (Das vergleichbare Phänomen ist nun allerdings bei der Steinschleuder besser zu erklären, weil das Loslassen des Steines dort der Regelfall ist.) Nach dem Reißen setzt sich die Bewegung aus der gleichmäßigen Bewegung nach außen (durch die Trägheit) und der beschleunigten Bewegung des Fallens durch die Gravitationskraft zusammen. Das ergibt zusammen die so genannte Wurfparabel. Dieser Bewegung überlagert sich die Trägheitsbewegung in Richtung der Tangente an die zuvor beschriebene Kreisbahn. Im Gesamtergebnis ist die Wurfparabel bezüglich des Karussells nach außen und bezüglich des Bildbetrachters zu ihm hin gerichtet (bei unterstellter Drehrichtung).

Es gab einmal eine Zeit, in der der Schwerkraft eine so große Bedeutung beigemessen wurde, dass man große, rotierende Raumstationen mit der Form eines Toroids propagierte, in denen die Zentrifugalkraft als Ersatz für die dort praktisch fehlende Schwerkraft dient. Dort wäre die Raumstation zugleich das Bezugssystem, ein Bezugssystem, in dem „die Welt in Ordnung ist“. Beim Kettenkarussell ist das nicht der Fall, weil der Sitz nicht als „System“ akzeptiert wird, unsere Sinne nehmen zueinander nicht passende Informationen wahr.

Ein grundsätzliches Problem besteht darin, dass die Theoreten bei der Zentrifugalkraft sofort an eine weitere Kraft denken, die ein Gleichgewicht herstellt (Zentripetalkraft). Bei der Gewichtskraft hingegen ist mir so etwas nicht aufgefallen, ich müsste also stark nachdenken oder wahrscheinlich sogar recherchieren, um eine Bezeichnung für jene Kraft zu finden, mit der die Erde gegen meine Füße drückt. Ich vermute, dass es omA auch so geht. -- wefo 04:22, 20. Sep. 2011 (CEST)

Ich habe Gewichtskraft gelesen und dort keine Bezeichnung für die Gegenkraft gefunden. Dort wird die Zentrifugalkraft als „kleine Korrektur“ erwähnt, und – oh, welches Wunder – die Zentripetalkraft fehlt. -- wefo 04:34, 20. Sep. 2011 (CEST)

Wenn es das Paar Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft gibt, dann muss es auch das Paar Gravitationskraft und Stützkraft oder Haltekraft geben. -- Karl Bednarik 06:54, 20. Sep. 2011 (CEST).

Eine Animation zum rotierenden Bezugssystem und zum Machschen Prinzip:
http://members.chello.at/karl.bednarik/ROTIUNIV.gif
-- Karl Bednarik 07:02, 20. Sep. 2011 (CEST).

@Karl Bednarik: Deine Animation zeigt die Verhältnisse des inneren Bezugssytems abwechselnd in zwei Zuständen, aber scheinbar von außen gesehen. Dieser Widerspruch scheint mir nicht omA-tauglich.

Ein schöneres Bild würde das physikalisch interessierte Mädchen mit einem Lot in der rechten Hand zeigen, dessen Richtung mit der Resultierenden übereinstimmt und so auf den rechten Fuß zeigt. Wenn sie das Lot loslässt, fällt es „senkrecht“ nach „unten“ und trifft den Fuß. Der externe Beobachter von der Seite sieht eine Wurfparabel und einen Fuß, der sich gerade rechtzeitig unter das Gewicht des geworfenen Lotes schiebt.

Die „Stützkraft oder Haltekraft“ ist dem Statiker vertraut, wird beim Carport (oder sonstigen Dächern) als Schneelast bezeichnet und als „maximal zulässige“ der Berechnung zugrunde gelegt. Ähnlich ist das mit der „Tragfähigkeit“ des Fußbodens. -- wefo 07:35, 20. Sep. 2011 (CEST)

Ein Bild, Sturz aus der Raumstation:

http://members.chello.at/karl.bednarik/SPIRSTUR.PNG

-- Karl Bednarik 08:29, 20. Sep. 2011 (CEST).

Da bringst Du mein Hirn zu starker Rauchentwicklung. In jedem Bezugssystem kann eine Masse ihre Bewegungsrichtung nicht plötzlich ändern. -- wefo 09:13, 20. Sep. 2011 (CEST)

Aus der Sicht eines nichtrotierenden Bezugssystems wird eine Kreisbahn auf einer geraden Tangente verlassen. Aus der Sicht des rotierenden Bezugssystems beschreibt der wegfliegende Körper eine Spirale, die sich entgegen der Drehrichtung krümmt, und die sich in grösserer Entfernung an eine archimedische Spirale annähert. -- Karl Bednarik 09:43, 20. Sep. 2011 (CEST).

Deine Zeichnung enthält einen Knick, der eine unendlich große Kraft erfordern würde, die mein Hirn überlastete.

Deiner sonstigen Argumentation kann ich mangels fehlender Bildung nicht folgen. Mein Kosmonaut würde in der toroiden Raumstation wegen des größeren Effekts ein möglichst teures Gerät aus Versehen fallen lassen. Ich bezweifle sehr, dass sich dieses Gerät im Bezugssystem der Raumstation die Mühe macht, eine archimedische Spirale zurückzulegen, bevor es am Boden zerschellt. -- wefo 10:10, 20. Sep. 2011 (CEST)

Hallo wefo,
ich habe nun dieses Bild noch ein wenig verbessert:
http://members.chello.at/karl.bednarik/SPIRSTUR.PNG
Die Kreisbahn und die Tangente gehören zum nichtrotierenden Bezugssystem, und die Spiralkurve gehört zum rotierenden Bezugssystem.
Es gibt also gar keinen Knick zwischen diesen Kurven.
Die Vereinigung dieser Kurven in einem Bild dient nur dazu, um den Vergleich zu erleichtern.
Deshalb sind auch die entsprechenden Punkte in der gleichen Farbe dargestellt.
Wenn sich ein Raumschiff radial von einer rotierenden Raumstation enfernt, dann sieht es von dieser Raumstation so aus, als würde das Raumschiff auf einer archimedische Spirale fliegen.
Wenn ein Raumschiff neben einer rotierenden Raumstation parkt, dann sieht es von dieser Raumstation so aus, als würde sich das Raumschiff auf einer Kreisbahn bewegen.
In einer rotierenden Raumstation zeigen immer alle Bleilote von der Rotationsachse weg.
Wenn man aber in einer rotierenden Raumstation einen Gegenstand fallen lässt, dann fällt er nur Anfangs von der Rotationsachse weg, und biegt dann langsam entgegen der Rotationsrichtung ab.
Mit freundlichen Grüssen,
-- Karl Bednarik 12:30, 20. Sep. 2011 (CEST).
Dieses Abbiegen wird auf die Corioliskraft zurück geführt.
-- Karl Bednarik 12:39, 20. Sep. 2011 (CEST).

Hallo Karl Bednarik. Unser Thema war und ist die Zeichnung in der Einleitung.

Die Corioliskraft hat bei dem Beispiel im Artikel Fallexperimente zum Nachweis der Erdrotation eine Wirkung von 26 mm bei 120 m Höhe. Das sind 0,2 %, wenn ich mich nicht verrechnet habe. Wie das in dem Toroid bei 1,2 m Höhe wäre, wäre sicher interessant zu berechnen. Die Zentrifugalkraft sollte ja etwa der Schwerkraft entsprechen. Dazu müsste man aber auch noch einen Durchmesser willkürlich annehmen. Da fühle ich mich leider überfordert.

Die Raumstation befände sich möglicherweise noch im Bereich der Anziehung durch die Sonne. Dann würde die Bahn eines herausfallenden Körpers möglicherweise doch sehr vom Zeitpunkt abhängen und vielleicht doch an eine Wurfparabel erinnern.

Deine bunten Punkte sind selbst in der Vergrößerung kaum erkennbar.

Nun komme ich zum Thema zurück: Sekundäreffekte unter 1 % scheinen mir für eine Einleitung wenig geeignet. Ich bleibe dabei, dass das Lot den Fuß des Mädchens treffen dürfte. Und ich bleibe auch dabei, dass sich die Wahrnehmung des seitlichen Beobachters von der eines vorderen deutlich unterscheidet. Schon diese beiden „sehen“ unterschiedliche Blickwinkel. -- wefo 13:28, 20. Sep. 2011 (CEST)

Die Berechnung des Bildes:
a = Winkel in rad, wenn man Grad haben will, dann mal 45 durch arctan(1),
r = Radius für Kreisbahn,
x = r * cos(a) = x für die Kreisbahn,
y = r * sin(a) = y für die Kreisbahn,
X = r = x für die Tangente, nach diesen Gleichungen zeigt sie nach oben,
Y = r * a = y für die Tangente, das Bogenmass wird auf eine Gerade aufgetragen,
A = arctan(a)-a = Winkel in rad, unter dem man
im rotierenden System einen Punkt der Tangente sieht,
das "arctan(a)" bleibt langsam hinter dem "a" zurück, und
das "-a" sorgt dafür, dass das ganze Universum in der Gegenrichtung rotiert,
R = sqrt(r^2+(r*a)^2) = Abstand eines Punktes der Tangente vom Kreismittelpunkt,
V = R * cos(A) = x für die Fallkurve im rotierenden System,
W = R * sin(A) = y für die Fallkurve im rotierenden System,
die Fallkurve ist an ihrem Anfang noch keine archimedische Spirale.
-- Karl Bednarik 13:32, 20. Sep. 2011 (CEST).

Ich habe mein wunderschönes Bild um ein weiteres Teilbild vergrössert:
http://members.chello.at/karl.bednarik/SPIRSTUR.PNG
Wir haben eine Raumstation mit einem Innenradius von 11 Metern.
Darin steht ein Tisch von 1 Meter Höhe,
dessen Tischplatte also bei einem Radius von 10 Metern liegt.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Raumstation spielt überhaupt keine Rolle,
die Hauptsache ist, dass sie überhaupt rotiert.
Wenn etwas von diesem Tisch herunter fällt, dann legt es im ruhenden Weltall genau
4,58 Meter geradlinig zurück, bevor es auf den Boden der Raumstation auftrifft.
Die Raumstation hat sich in dieser Zeit um genau 26,26 Grad weiter gedreht.
Der Auftreffpunkt des herunter gefallenen Gegenstandes liegt aber nur bei 24,62 Grad.
Deshalb liegt der herunter gefallene Gegenstand 0,314 Meter vom Lot oder von der
Radiallinie seines Ausgangspunktes entfernt, was eine Abweichung von 31,4 Prozent ist.
Startradius = 10 Meter,
Zielradius = 11 Meter,
Tangentenlänge = 4,58 Meter,
Rotationswinkel = 26,26 Grad,
Auftreffwinkel = 24,62 Grad,
Abweichnung vom Lot = 0,314 Meter,
bei der Fallhöhe von = 1 Meter.
-- Karl Bednarik 16:47, 20. Sep. 2011 (CEST).

Zentrifugalkraft bei einer Kreisbewegung

wefo, dass die Zentrifugalkraft nach außen gerichtet ist und die Zentriptelakraft nach innen, ist klar. Hier sehe ich auch keine Verwechslungsgefahr. Und dass dein nach außen gerichteter Pfeil nicht die Zentripetalkraft ist, ist ebenfalls klar. Wo jedoch Verwechslungsgefahr besteht, ist die "Zentrifugalkraft" und die "Gegenkraft der Zentripetalkraft". Diese beiden Kräfte sind nach außen gerichtet und in deinem Bild wird nicht deutlich, wo der Unterschied ist. Dies war ja auch der Grund, dass das rechtsgezeigte Bild gelöscht wurde, da es suggeriert, die Zentrifugalkraft wäre die Gegenkraft der Zentripetalkraft. Dein Bild macht nun den gleichen Fehler wie dieses Bild.

Man müsste es halt irgendwie hinkriegen, zu zeigen, dass sowohl die Zentrifugalkraft als auch die Gegenkraft der Zentripetalkraft nach außen gerichtet ist und dass der Unterschied ist: Eine Kraft ist abhängig vom Bezugssystem und die andere nicht.

Karl Bednarik: Das, was du oben zum Fallen aus der Raumstation geschrieben hast, stimmt. Dein Bild jedoch stimmt nicht. Zu den Formeln. Ich würde folgenden Ansatz nehmen:

$t_{0}:$ Zeitpunkt, an dem das Halteseil reißt / an dem der Raumfahrer aus der Station fällt.

r: Abstand zum Zentrum während der Kreisbahn

R(t): Winkel des rotierenden Bezugssystems zum Zeitpunkt t.

$\omega :$Winkelgeschwindigkeit

Für das Intertialsystem gelten folgende Koordinaten:

$x(t)=r{\begin{pmatrix}\cos(\omega \;t)\\\sin(\omega \;t)\end{pmatrix}}\qquad \mathrm {falls} \quad t\leq t_{0}$

$v(t)={\dot {x}}(t)=r\;\omega {\begin{pmatrix}-\sin(\omega \;t)\\\cos(\omega \;t)\end{pmatrix}}\qquad \mathrm {falls} \quad t\leq t_{0}$

$x(t)=x(t_{0})+(t-t_{0})\cdot v(t_{0})=r{\begin{pmatrix}\cos(\omega \;t_{0})-(t-t_{0})\omega \cdot \sin(\omega \;t_{0})\\\sin(\omega \;t_{0})+(t-t_{0})\omega \cdot \cos(\omega \;t_{0})\end{pmatrix}}\qquad \mathrm {falls} \quad t\geq t_{0}$

Für das rotierende System gilt:

$R={\begin{pmatrix}\cos(\omega \;t)&sin(\omega \;t)\\-\sin(\omega \;t)&\cos(\omega \;t)\end{pmatrix}}$

$X(t)=R\cdot x(t)={\begin{pmatrix}\cos(\omega \;t)&sin(\omega \;t)\\-\sin(\omega \;t)&\cos(\omega \;t)\end{pmatrix}}r{\begin{pmatrix}\cos(\omega \;t)\\\sin(\omega \;t)\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}r\\0\end{pmatrix}}\qquad \mathrm {falls} \quad t\leq t_{0}$

$V(t)={\dot {X}}(t)=0\qquad \mathrm {falls} \quad t\leq t_{0}$

$R(t)=R(t)\cdot x(t)=R(t)x(t_{0})+(t-t_{0})\cdot R(t)v(t_{0})\qquad \mathrm {falls} \quad t\geq t_{0}$

Dann erhältst du auch keinen Knick in dem Bild sondern das Objekt verlässt tangential die Kreisbahn. --Eulenspiegel1 18:03, 20. Sep. 2011 (CEST)

Diskussion: Rotierendes Bezugsystem

Vorläufige Ergebnisse

@Stündle: Ich beziehe mich auf das animierte Doppelbild. Kann die Person in grün und blau ggf. so gezeichnet werden, dass man "sieht", dass sie in ihrem Sitz nach außen gezogen wird ? Die Kräftepfeile kommen sicher noch, nicht wahr ? --Zipferlak 16:59, 20. Sep. 2011 (CEST)

Ich trenn mal die Diskussionsstränge auseinander. Die Kräftepfeile würde ich in eine zweite Grafik ohne Animation packen, wie ich es auch beim mathematischen Pendel gemacht habe, da bewegte Objekte schwerer erkennbar sind. Ein weiterer verzögernder Grund war eine Unklarheit über die Kreisbewegung der roten Person im rotierenden Bezugssystem hat hmj jetzt durch seine Bildbeschreibung schon geklärt. Ein unklares Thema bildet noch die d'Alembertsche Trägheitskraft, die irgendwie dem d'Alembertschen Prinzip entliehen ist. Diese Art von Trägheitskraft erklärt diese Skript (Seite 2) knapp. Aber bevor dieses Thema hier angerissen wird muss es im Oberartikel, vermutlich Trägheitskraft, dargestellt sein. Aber kann vorerst hier ausgeklammert bleiben. Die beschrifteten Zeichnungen sind wahrscheinlich bis morgen fertig.

~ Stündle (Kontakt) 17:51, 20. Sep. 2011 (CEST)

Aber auch hier bitte wieder zwei Bilder zeichnen: Ein Bild, in dem die Kräfte bezüglich des Inertialsystems eingezeichnet sind, und ein Bild, in dem die Kräfte bzgl. des rotierenden Bezugssystems eingezeichnet sind.

Und danke für die Mühe, die du dir für die Bilder gemacht hast. --Eulenspiegel1 18:08, 20. Sep. 2011 (CEST)

Jetzt habe ich die Grafik soweit fertig (ggf. F5 drücken). Nur weiß ich nicht genau mit welchem Index ich die Geschwindigkeit im rotierenden Bezugsystem darstellen soll. Eventuell v'_B. ~ Stündle (Kontakt) 19:28, 21. Sep. 2011 (CEST)

Ein zusätzliches Bild, Sturz aus der Raumstation

-- Karl Bednarik 08:44, 21. Sep. 2011 (CEST).
Beide Teile der Zeichnung verwenden den gleichen Massstab.
Gleichfarbige Kreise entsprechen einander sinngemäss in beiden Teilen der Zeichnung.
Weitere Details in den Anmerkungen der Bilddatei.
-- Karl Bednarik 08:50, 21. Sep. 2011 (CEST).

So, da die grundlegende Zeichnung zum Thema scheinbar erledigt ist, noch ein Blick auf den neuen Schwerkraftersatz. Die erstellte Grafik mag zwar richtig sein, jedoch empfinde ich sie von der Gestaltung nicht sehr aussagekräftig. Ganz verstanden habe ich die Grafik auch noch nicht. Ich finde bei der nicht senkrechte Fallbahn handelt es sich auch um den Interessanteren Effekt. ~ Stündle (Kontakt) 11:23, 26. Sep. 2011 (CEST)

Hallo Stündle,

Die Sturzbahn aus der Raumstation und die nicht senkrechte Fallbahn in der Raumstation sind selbstverständlich völlig identisch.

Das liegt daran, dass der Radius der Wandung oder des Bodens der Raumstation eine willkürliche Annahme ist.

Die Form dieser Fallkurve ist von der Rotationsgeschwindigkeit der Raumstation unabhängig.

Das liegt daran, dass die Fallkurve nur eine korrekte Abbildung der tangentialen Flugbahn auf ein rotierendes Bezugssystem ist, das genau die gleiche Unfangsgeschwindigkeit hat, wie die Fortbewegungsgeschwindigkeit auf der Tangente ist.

Um meine Zeichnung noch verständlicher zu gestalten, werde ich versuchen, die einzelnen Zeitpunkte auf den Kurven zu numerieren, so dass man sie besser vergleichen kann.

Mit freundlichen Grüssen,

-- Karl Bednarik 08:46, 27. Sep. 2011 (CEST).

Guten Morgen!

Könnte der Raumstation nicht eine grundsätzlich andere Farbe bekommen. Gelb sollte auf schwarzem Hintergrund gut darstellbar sein.

Gruß ~ Stündle (Kontakt) 09:42, 27. Sep. 2011 (CEST)

Hallo Stündle,

die Raumstation ist nur ein willkürlich gewählter Spezialfall eines freien Falles in einem rotierenden Bezugssystem, und sollte daher gar nicht erwähnt werden.

Ich habe mein Bild inzwischen ein wenig erweitert.

Notfalls mache ich aber noch ein Bild eines freien Falles innerhalb einer Raumstation mit entsprechenden Details.

Mit freundlichen Grüssen,

-- Karl Bednarik 10:35, 27. Sep. 2011 (CEST).

Vermutlich muss man "Aktualisieren" drücken, damit hier oben die neue Version des Bildes sichtbar wird.

-- Karl Bednarik 10:39, 27. Sep. 2011 (CEST).

Die Grafik finde ich immer noch irritierend da nicht auf den ersten Blick klar wird was was ist. Zur Verdeutlichung habe ich ein provisorisch überarbeitetes Bild erstellt. ~ Stündle (Kontakt) 14:44, 28. Sep. 2011 (CEST)

PS: Den Begriff Fall würde ich in Anführungszeichen setzen, oder sonst wie kurz nochmal den Schwerkraftersatz erwähnen.

Hallo Stündle,

jetzt habe ich ein völlig neues Bild angefertigt.

Vermutlich muss man "Aktualisieren" drücken, damit hier oben die neue Version des Bildes sichtbar wird.

Bitte schreibe mir, ob das neue Bild besser geeignet ist.

Mit freundlichen Grüssen,

-- Karl Bednarik 18:18, 28. Sep. 2011 (CEST).

So ist das jetzt perfekt. ~ Stündle (Kontakt) 19:24, 28. Sep. 2011 (CEST)

Unterschied Zentrifugalkraft - Zentripetalkraft

Auf Körpern, die die Erde mit einem nahezu konstanten Abstand umkreisen, wirken, wie richtig erwähnt, im Wesentlichen zwei Kräfte, die sich aufheben: Gravitationskraft und Zentrifugalkraft. Dadurch fühlt sich zum Beispiel ein Astronaut, wie ebenso richtig erwähnt, schwerelos.

Wenn ich allerdings mit einem Auto in eine Kurve fahre (nehmen wir den Idealfall einer Kreisbahn an), so sollte nach dem Geschriebenen die Zentrifugalkraft gleich der Zentripetalkraft sein. D.h., auch hier sollte ein Kräftegleichgewicht vorliegen, also die resultierende Kraft parallel zur Erdoberfläche Null sein. Wenn dies so ist, sollte ich eigentlich als "Auto-Astronaut" auch entsprechend keine resultierende Kraft spüren können. Wie jeder Autofahrer weiß, ist dem allerdings nicht so. Selbst das Auto geht sprichwörtlich in die Knie. (Und dies ist nicht allein der Schwerkraft geschuldet.)

Wo liegt hier der Gedankenfehler?

MF (nicht signierter Beitrag von 134.245.68.42 (Diskussion) 07:54, 6. Jul 2011 (CEST))

Gute Frage, ich versuche eine Antwort. Im Raumschiff ist die Zentripetalkraft eine Fernwirkungskraft, im Auto ist es eine Kontaktkraft, die erst durch Muskelanspannnung entsteht oder eine Rückstellkraft aufgrund von Verformung des Körpers ist. Kontaktkräfte kann man "spüren" im Sinne von sensuell wahrnehmen. Der Motorradfahrer oder der Fahrradfahrer in der Kurve "spürt" die Zentripetalkraft ebenfalls nicht. Reicht Dir das ? --Zipferlak 08:18, 6. Jul. 2011 (CEST)

Könntest Du bitte Fachvokabular verwenden?

• Im Raumschiff wirkt die Gravitationskraft als Zentripetalkraft auf alle Körper gleichzeitig (siehe Volumenkraft), da also alle Körper gleichartig beschleunigt werden, gibt es keinen Beschleunigungsunterschied zwischen Raumschiff und Astronaut, daher wird keine Kraft vom Astronauten wahrgenommen. Objektiv betrachtet wirkt natürlich eine Kraft auf ihn, ansonsten würde er sich ja zusammen mit dem Raumschiff geradlinig gleichförmig bewegen.
• Beim Auto in der Kurve hingegen treten verschiedenartige Kräfte auf: Die Trägheit der Masse wirkt wieder auf alle Körper gleichzeitig, d.h. ohne eine von außen wirkende Kraft bewegt sich jeder Körper geradlinig gleichförmig weiter. Dieser Effekt wird auch Trägheitskraft genannt, obwohl hier überhaupt keine Kraft wirkt, und rührt immernoch von der vor-Newton'schen Vorstellung der Mechanik her, dass jeder Körper dem Ruhezustand zustrebt. Dise Vorstellung ist nun schon über 300 Jahren revidiert und sollte so langsam mal auf den Müll!
  Fährt ein Auto durch eine Kurve, so zwingt die Seitenführungskraft der Reifen diese auf eine Kreisbahn. Da diese Kraft aber eine Oberflächenkraft ist, wird diese bei Kontakt der Oberflächen "weitergeleitet": Vom Reifen an die Achse, von der Achse auf das Chassis, vom Chassis auf Lenkrad, Sitz und Gurt. Diese Körper vermitteln dann die Zentripetalkraft auf die Insassen, die diese sehr wohl spüren können! a×p_de^Hello! 16:49, 12. Jul. 2011 (CEST)

Vielen Dank für die Kommentare.

• Trotzdem drängt sich mir diese Frage immer noch auf. Vielleicht sollte ich vom Beispiel der Kurvenfahrt auf der Straße Abstand nehmen, da in diesem Fall die Gewichtskraft einen entscheidenen Einfluss, speziell bei Radfahrern und Motorradfahrern hat.
• Nehmen wir an, dass wir uns auf einer speziellen Konstruktion eines Raumschiffes befinden. Es sei eine große Ringkonstruktion mit konstantem Radius, die sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht. In einigen populärwissenschaftlichen Büchern wird diese Möglichkeit der künstlichen Schwerkraft diskutiert. Nehmen wir ferner an, der Radius sei groß genug gewählt, sodass bei einem 1,80 m großer Mensch kein merklicher Unterschied in der wirkenden Zentrifugalkraft am Kopf im Vergleich zu den Füßen vorliegt. Mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit können wir somit die Erdbeschleunigung auf dem Ring "simulieren". Die Zentrifugalkraft ist eine Trägheitskraft, die auf alle "Massenpunkte" eines Menschen auf solch einem Raumschiff wirken (s. Volumenkraft). Seit Einstein, und das war merklich nach Netwon, wissen wir, dass die schwere Masse gleich der trägen Masse ist (s. Allgemeine Relativitätstheorie). Wenn jetzt die Zentrifugalkraft gleich der Zentripetalkraft ist, bleibt die Frage offen, warum trotzdem eine resultierende Kraft (die künstliche Erdbeschleunigung) auf den Menschen auf dieser Art von Raumschiff wirkt. Bei der Schwerkraft als Zentripetalkraft (ebenso Volumenkraft) ist dies nicht der Fall.

Ist dies allein über die nicht mehr zwingend stattfindende relative Bewegung gegenüber dem jeweiligen Raumschiff zu erklären? MF 13.07.11 (nicht signierter Beitrag von 134.245.68.42 (Diskussion) 18:42, 13. Jul 2011 (CEST))

Im ersten Fall bewegen sich Raumschiff und Astronaut zusammen im Schwerefeld der Erde auf einer Kreisbahn mit der Erde als Mittelpunkt um diese herum. Die für die Kreisbahn benötigte Zentripetalkraft wird durch die Gravitationskraft "geliefert", beide Kräfte sind Volumenkräfte, daher gibt es kein Differential zwischen Raumschiff und Astronaut, der Astronaut fühlt sich schwerelos.

Im zweiten Fall bewegt sich das Raumschiff ohne äußeres Schwerefeld um seine eigene Achse herum, ist als Ganzes also selber kräftefrei. Auf den auf der Kreisbahn um die Raumschiffachse mitbewegten Astronauten wirkt allerdings keine Volumenkraft, die ihn auf die Kreisbahn zwingen würde, lediglich der Fußboden hält ihn davon ab, sich geradlinig gleichförmig weiterzubewegen. Es ist also die "Materialkraft" des Fußbodens, die als Oberflächenkraft dafür sorgt, dass der Astronaut auf der Kreisbahn bleibt. Der Fußboden unter ihm erfährt natürlich die gleiche Massenträgheit, da dieser aber konstruktiv mit dem Rest des Raumschiffs verbunden ist, bleibt er relativ zum Raumschiff stets an der gleichen Stelle.

Soweit ok? :-) a×p_de^Hello! 19:50, 13. Jul. 2011 (CEST)

So ist es. Mit anderen Worten: Im mit dem Astronauten mitbewegten Bezugssystem ruht der Astronaut. Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft sind entgegengesetzt gleich und heben sich auf. In dem Bezugssystem, in dem das Raumschiff und der Astronaut rotieren, gibt es keine Zentrifugalkraft. Die Zentripetalkraft wirkt aber dennoch, beschleunigt damit den Astronauten und zwingt ihn somit auf eine Kreisbahn. --Zipferlak 19:55, 13. Jul. 2011 (CEST)

Eventuell hilft es dir, wenn du dir klar machst, dass "eine Kraft spüren" bedeutet, dass ein Teil deines Körpers, in dem passende Nervenzellen sind, komprimiert wird und die Nervenzellen diese Information an dein Gehirn leiten. Das ist im Fall "Volumenkraft wirkt gegen Flächenkraft" der Fall und bei "Volumenkraft wirkt gegen Volumenkraft" nicht. -- Ben-Oni 19:59, 13. Jul. 2011 (CEST)

@Ben-Oni: So isset!

@Zipferlak: Warum musst Du unbedingt immer die "Zentrifugalkraft" ins Spiel bringen, die verwirrt mehr, als sie hilft. Im übrigen heben sich Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft eben nicht auf, in diesem Fall dürfte der Astronaut ja nichts spüren (weil kräftefrei). Zfk und Zpk sind zwar dem Betrage nach gleich, aber das eine ist eine Oberflächenkraft, das andere eine Volumenkraft, daher können sich diese beiden Kräfte überhauptnicht aufheben, zumindest wenn es um dreidimensionale Körper geht!

Fazit: Meine Erklärung kommt ohne das Wort "Zentrifugalkraft" aus und ist treffender als Deine, also kann man es auch gleich ganz weglassen! a×p_de^Hello! 17:20, 14. Jul. 2011 (CEST)

So wie ich das verstanden habe, wirken auf den Satelliten nach außen die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) und nach innen die Schwerkraft der Erde, die einander in einer bestimmten Konstellation aufheben. Auf das Auto, das um den Laternenmast fährt, wirkt wohl die Zentrifugalkraft überall nach außen, aber nach innen wirkt nur ganz unten die Reibung der Räder auf der Straße, weshalb das Fahrzeug oben nach außen kippen will. Hätte der Laternenmast Schwerkraft, dann bräuchte es in der Kurve bei entsprechender Geschwindigkeit keine Straßenhaftung, erst wieder, um das Fahrzeug aus solch einer stabilen Rotation hinaus zu lenken. --84.112.118.61 15:23, 19. Feb. 2012 (CET)

Nein!

Die Schwerkraft der Erde wirkt als Zentripetalkraft auf den Satelliten, sodass dieser auf eine Kreisbahn um die Erde gezwungen wird. Würde die Schwerkraft fehlen, würde sich der Satellit geradlinig gleichförmig durch das Weltall von der Erde wegbewegen.

Ähnlich sieht es mit dem Auto aus, hier wird die Seitenführungskraft der Reifen als Zentripetalkraft, weswegen das Auto "um die Kurve" fährt. Fehlt die Seitenführungskraft z.B. wegen Glatteis oder ist sie auf Grund zu hoher Geschwindigkeit zu gering, dann bewegt sich dass Auto ebenfalls geradlinig gleichförmig weiter, da die Fahrbahn allerdings eine Kurve macht, verlässt das Auto die Fahrbahn tangentiell. a×p_de^Hallo! 15:59, 19. Feb. 2012 (CET)

Habe ich doch genau so gesagt. Wieso dann 'nein'? Mir ist klar, dass die Zentrifugalkraft eine Scheingröße ist, welche in dem Ausmaß ein (relativ zu seinem Bezugssystem träges) Objekt in Ruheposition halten will, in welchem eine Zentripedalkraft das Objekt versucht (in eine Kreisbahn) abzulenken. Worin besteht der inhaltliche Unterschied zwischen Deiner und meiner Erklärung? --84.112.118.61 09:21, 23. Feb. 2012 (CET)

Gehen wir mal zurück auf die Erde u. den Boden der Tatsachen

Statt math. Definitionen: Man fahre bei Glatteis mit dem Auto in einem Kreisverkehr und weil wir heute einen Test machen, hängen wir es an ein Seil u. dazwischen eine Federwaage u. fahren nun (gewollt) "zu schnell", damit die Reibung Reifen / Eis die (bestrittene*) Zentifugalkraft nicht mehr halten kann, d.h. das Auto nicht mehr auf seiner Bahn bleibt- nämlich tangential davon will.

• Eine "Wechselwirkung" mit einer anderen Masse (Gemäss einem der 3 Newtongesetze ziehen sich nur große Massen merklich an) liegt hier nicht vor. Die Masse m= 1200 kg des Autos "wechselt" nicht messbar mit anderen Massen;
• Die Kritiker sagen nun, die Zentrifugalkraft gibt es nicht, es sei nur die Massenträgkeit (Masse [m] will geradeaus u. nicht auf der Kreisbahn bleiben- was auch stimmt); jedoch, wie wir es auch nennen:
• Die Federwaage zeigt eine Kraft in [N], [kN] an! Wie gut, daß weiterhin das Postulat gilt, eine Theorie gilt erst, wenn sie durch die Experimentalphysk bestätigt werden konnte. Definiert Euch zu Tode, mich u. andere Ingenieure interessiert nur, wieviel die Federwaage anzeigt u. diesbezüglich werden die Festigkeiten der Stähle für die Radaufhängungen u. Felgen usw. zum Halten der Querkräfte ausgesucht. 15.Okt. 2011, Dr. No (nicht signierter Beitrag von 188.174.8.58 (Diskussion) 23:53, 15. Okt. 2011 (CEST))

• Niemand bestreitet die Zentrifugalkraft. Die Zentrifugalkraft ist eine Scheinkraft. Aber niemand bestreitet die Existenz von Scheinkräften.
• Die Waage übt eine Zentripetalkraft auf die zu messende Masse aus. Und gemessen wird nicht die Zentrifugalkraft sondern die Gegenkraft dieser Zentripetalkraft.

--Eulenspiegel1 04:37, 16. Okt. 2011 (CEST)

Die Definition zu Beginn des Artikels „Die Zentrifugalkraft, auch Fliehkraft genannt, ist eine Trägheitskraft, die ein Beobachter wahrnimmt, der sich in einem rotierenden Bezugssystem befindet.“ ist keine, weil der Beobachter nicht ordentlich definiert ist.

Der das nebenstehende Foto aufnehmende „Beobachter“ befindet sich eben gerade nicht im „rotierenden Bezugssystem“, er sieht aber, dass es eine Kraft geben muss, die die an Ketten hängenden Sitze nach außen bewegt, denn Teil der Beobachtung ist auch der beim Einsteigen vorliegende Zustand mit senkrecht hängenden Ketten.

Der im Sitz sitzende „Beobachter“ könnte blind sein. Dann würde er lediglich wahrnehmen, dass er spürbar schwerer als „gewöhnlich“ ist. Auch hier wird ein zurückliegender Zustand in die „Beobachtung“ einbezogen. Der „normale Beobachter“ ist nicht blind. Der Reiz des Kettenkarussels liegt in der Divergenz der mit unterschiedlichen Sinnen wahrgenommenen und die Erfahrung einbeziehenden Realität.

Es ist nicht so, dass irgendeine theoretische „Masse“ eine physikalische Größe ist, sondern wir müssen auf der Grundlage unserer Erfahrung jene Kräfte unterscheiden, die auf die „gravitative Masse“ und auf die „träge Masse“ zurückzuführen sind. Der bekannte Versuch zum Thema Reibung hat große Ähnlichkeit mit einem Versuch zur Vorführung der trägen Masse, obwohl die Kraft der gravitativen Masse proportional ist. Allgemein: Untrennbarer Bestandteil jeder physikalischen Größe sind die Bedingungen, unter denen sie beobachtet wird.

Ein Artikel sollte an die allgemein bekannten, praktischen Erfahrungen anknüpfen. Vorliegend dreht sich die Andeutung eines von Spielplätzen bekannten Karussels offenbar so langsam, dass die Wirkung der Zentrifugalkraft vernachlässigbar ist. Zu Zeiten, in denen ich am Sitzen in einer solchen Anordnung Spaß hatte, drückte die seitliche Lehne erheblich gegen meinen Körper. So etwas ist in der Abbildung zu Beginn des Artikels nicht erkennbar. -- wefo 04:41, 16. Okt. 2011 (CEST)

Wenn sich im rotierenden Bezugssystem die Masse an der Federwaage nicht bewegt, dann müssen die Zentrifugalkraft und die Zentripetalkraft genau gleich gross sein. Man misst also nicht eine dieser beiden Kräfte, sondern man vergleicht beide mit einander. Ich halte den Begriff "Scheinkraft" zumindest für unglücklich gewählt, weil in diesem Beispiel beide Kräfte den selben Realitätsgrad haben. -- Karl Bednarik 06:14, 16. Okt. 2011 (CEST).

Der Begriff „Scheinkraft“ für die Zentrifugalkraft provoziert für mich die Frage, wie jene Kraft bezeichnet wird, die die Gewichtskraft kompensiert. Beim Kettenkarussel ist das die Zugkraft in den Ketten bei stehendem Karussell. Dann wird dieses Karussel sicher „beschleunigt“, damit es sich dreht. Der Passagier (um nicht Beobachter zu sagen) spürt diese Beschleunigung als (wegen der Aufhängung gemilderten) Druck von „hinten“. Und Deine Federwaage erinnert mich daran, dass es beim dem gezeigten Kettenkarussel eine „integrierte“ Balkenwaage gibt, jene am oberen Ende der Ketten. Da kann man dann auf der einen Seite oben und auf der anderen Seite unten ein Gewicht von z. B. 20 kg anhängen. Im Ruhezustand bleibt das Gleichgewicht, beim sich drehenden Karussel sollte die Seite mit dem „tiefer“ gehängtem Gewicht „schwerer“ sein.

Das, was mich stört, ist das Gerede in Modellvorstellungen, die erst als ein Ergebnis von Beobachtungen entstehen. Es ist doch ein übler Witz, wenn real beobachtete Kräfte plötzlich „Scheinkräfte“ sein sollen.

Wenn einer fleißig wäre, dann könnte er aus dem Photo sogar die Drehzahl des Karussels berechnen. Und das als Folge einer „Scheinkraft“. Und man könnte dann darauf hinweisen, dass die gleiche Anordnung auf dem Mond entweder eine kleinere Drehzahl oder bei gleicher Drehzahl eine größere Auslenkung hätte. Und in der Folge ergäbe sich, dass die Gleichheit des Betrages der gravitativen Masse und des der trägen Masse auf der Erde lediglich eine Folge der „Trägheit“ der Physiker ist und die klare Unterscheidung eher erschwert. -- wefo 09:42, 16. Okt. 2011 (CEST)

„Scheinkräfte“ resultieren aus der Trägheit der Physiker, eine bessere Erklärung für "Scheinkräfte" gibt es nicht ;-)) -- Pewa 11:13, 15. Jan. 2012 (CET)

wefo:

1. Was ist an dem "Beobachter, der sich in einem rotierenden Bezugssystem befindet" unklar definiert?

2. Die Beschriftung beim Karussellbild ist fehlerhaft: Das Seil übt eine Kraft auf den Sitz aus. Diese Kraft kann man in zwei Komponenten zerlegen: Die Zentripetalkraft und die Gegenkraft der Schwerkraft. Eine Zentrifugalkraft existiert für den ruhenden Beobachter, der das Foto geschossen hat, überhaupt nicht. Das wird um so deutlicher, wenn du dir mal die Bewegungsgleichung $m\cdot {\vec {a}}=\sum {\vec {F}}_{i}$ anschaust.

3. Die Kraft, die die Gewichtskraft kompensiert wird "Gegenkraft der Gewichtskraft" genannt und hat mit der Zentrifugalkraft noch weniger zu tun als die Zentripetalkraft.

4. Ich glaube, du missverstehst die Bedeutung des Wortes "Scheinkraft". Dieses Wort besagt, dass es vom Bezugssystem abhängt, ob diese Kraft vorhanden ist oder nicht. Bei einem rotierenden Bezugssystem ist die Zentrifugalkraft natürlich vorhanden. Bei einem Inertialsystem dagegen nicht.

Karl Bednarik: Wenn du als Bezugsystem das rotierende Bezugssystem nimmst, das mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Objekt und die Waage rotiert, dann ja. Dann ist Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft betragsmäßig gleich groß. Sobald du jedoch ein rotierendes Bezugssystem nimmst, das eine andere Winkelgeschwindigkeit hat oder sobald du ein Inertialsystem verwendest, dann nein. Dann ist die Zentrifugalkraft nicht so groß wie die Zentripetalkraft. Die betragsmäßige Gleichheit von Zentrifugalkraft und Zentripetalkraft existiert nur in einem einzigen Bezugssystem. --Eulenspiegel1 21:15, 16. Okt. 2011 (CEST)

1. Es ist völlig offen, mit welchen Sinnen dieser Beobachter die (aktuelle) Realität wahrnimmt, es ist offen, welche Vorgeschichte er gespeichert hat und inwieweit er sie einbezieht.
2. „Das Seil übt eine Kraft auf den Sitz aus“ scheint mir ein Witz zu sein, denn die abgebildeten Ketten sind unterschiedlich belastet. Die Ursache der Kraft sind neben dem Eigengewicht des Sitzes und dessen träger Masse das Gewicht und die träge Masse der betrachteten Person. Diese beiden Kräfte werden mit den bekannten Gleichungen berechnet, werden real wahrgenommen, auch von dem ruhenden Beobachter, der sich die Ablenkung der Ketten von der eigentlich zu erwartenden senkrechten Lage erklärt.
3. Ich erinnere mich zwar an „Actio et reactio“, habe aber den Begriff "Gegenkraft der Gewichtskraft" nie gehört.
4. Ich verstehe das Bestimmungswort „Schein“ in dem Sinne, dass die Kraft nur den Anschein erweckt, eine (definierte) Kraft zu sein. Tatsächlich hängt die Kraft, die der Boden auf meine Füße ausübt, von meinem Gewicht ab, nicht so sehr vom Boden (ähnlich wie die Ketten keine konkrete Kraft auf den Sitz ausüben, sondern lediglich die für einen gewissen Gleichgewichtszustand notwendige Gegenkraft (und diesen ganz allgemeinen Begriff kenne ich tatsächlich schon lange). -- wefo 22:11, 16. Okt. 2011 (CEST)
5. Weil ich Elektroniker bin, erwarte ich vom „Abschalten“ der Gegenkraft einen Einschwingvorgang. Im Fall der Gewichtskraft erhalten wir eine beschleunigte Bewegung, im Fall der Trägkeitskraft eine gleichförmige, geradlinige Bewegung, solange wir Einstein nicht irgendwie berücksichtigen. -- wefo 22:09, 16. Okt. 2011 (CEST)

1. Welche Sinne der Beobachter besitzt und welche Vorgeschichte er hat ist für die Betrachtung der Zentrifugalkraft alles vollkommen irrelevant.
2. Ja, die Ketten sind unterschiedlich belastet. Und ja, die Masse der Person spielt ebenfalls eine Rolle. Inwiefern widerspricht das jetzt meiner obigen Aussage? BTW: Ansonsten vereinfacht es das Gespräch enorm, wenn Sitz und Person auf dem Sitz als ein einzelnes Objekt betrachtet wird. Es lassen sich zwar auch beide getrennt betrachten, dies macht die Betrachtung aber nur unnötig komplex, ohne etwas an der Aussage zu ändern.
3. Wie du schon richtig sagtest: Alle Nicht-Scheinkräfte haben eine Gegenkraft. (actio=reactio) Wieso sollte es bei der Gravitationskraft anders sein? OK, nach Einstein ist die Gravitation auch nur eine Scheinkraft. Aber du scheinst ja nach Newton zu argumentieren. Und nach Newton ist die Gravitationskraft keine Scheinkraft, besitzt also auch eine Gegenkraft.
4. Scheinkraft ist ein festdefiniertes Wort in der Physik und besagt, dass die Kraft vom Bezugssystem abhängt.
5. Welche Kräfte willst du in welchem Bezugssystem ausschalten?
   1. Gewichtskraft ausschalten: Die Ketten des Sitzes drehen sich so, dass sie jetzt parallel zum Boden verlaufen.
   2. Gegenkraft der Gewichtskraft ausschalten: Nur theoretisch möglich, praktisch jedoch nicht. Die Kette wird immer länger und der Sitz fällt Richtung Boden, während er sich jedoch weiterhin um das Karussell dreht.
   3. Zentripetalkraft ausschalten:
      1. Im Inertialsystem bewegt sich der Sitz plötzlich geradling geradeaus.
      2. Im rotierenden Bezugssystem beschreibt der Sitz dagegen eine spiralförmige Bewegung. Das heißt, der Sitz fängt plötzlich an, sich zu drehen, wobei der Kreisradius immer größer wird.
   4. Zentrifugalkraft ausschalten: Nur durch Änderung des Inertialsystems möglich (oder durch Änderung der Masse).

--Eulenspiegel1 01:00, 17. Okt. 2011 (CEST)

Wie man die aus Fliehkraft mal Weg gewonnene Energie in das ruhende Bezugssystem aus Schwerkraft mal Weg übertragen kann, ein Bild:

http://members.chello.at/karl.bednarik/FLIHI-6.jpg

Nur zur Erheiterung, dieses Fliehkraft-Triebwerk habe ich als Modell in meiner Kindheit gebaut, aber leider funktioniert es nicht, eine hier hoffentlich laufende Animation:

http://members.chello.at/karl.bednarik/FLIHI-3.gif

Mit flüchtigen Grüssen, -- Karl Bednarik 15:14, 17. Okt. 2011 (CEST).

Die Kette kann näherungsweise als undehnbar angesehen werden. Die Verbidung zwischen Karussel und Sitz samt Person ist daher eine kinematische Bindung. Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung lassen sich aus der Drehzahl des Karussels und der Zwangsbedingung der konstanten Kettenlänge berechnen. Als äußere Kräfte wirken ausschließlich die Kraft in der Kette (Schnittkraft) und das Gewicht. Die Zentrifugalkraft als Scheinkraft kommt erst ins Spiel, wenn man aus dem dynamischen Gleichgewicht ein statisches Problem macht. Da die Trägheitskräfte entgegengesetzt gleich groß den äußeren (wirkenden) Kräften ist, ist das stets möglich. Das ganze geht auch mit dehnbarer Kette. Scheinkräfte heißen deshalb Scheinkräfte, da sie nicht "wirken", wenn man das System (Körper) von seiner Umgebung freischneidet.-- Wruedt (Diskussion) 08:52, 17. Mär. 2012 (CET)