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Zum Artikel vor dem grundlegenden Umbau

Diese Diskussionen stammen aus der Zeit „Scheinkraft und Trägheitskraft“, also vor einem grundlegenden Umbau.

Ältere Beiträge

3/8/2007

Sehr schöner Artikel. Seitdem ich das letzte Mal vor über einem Jahr vorbeigeschaut hatte und damals nur Unsinn gefunden hatte, hat sich viel Gutes getan. Lob an alle Autoren!

Natürlich ist der Beitrag durch die Ergänzungen besser geworden, aber mir schwebt etwas ähnliches wie unter [1] vor - ich denke, so oder ähnlich wird es tatsächlich verständlich -- Robodoc 11:19, 29. Feb 2004 (CET)

So etwas wie in der Quelle, die sich allerdings an Schüler richtet, täte dem Artikel sicher gut. Allerdings muss man hier meines Erachtens Verständlichkeit und tieferes Verständnis unterscheiden. Die Wikipedia will Wissen darstellen, dieses muss (mindestens im Einführungsteil) verständlich geschreiben sein. Allerdings soll/muss/kann nicht schul- bzw. lehrbuchhaft das Wissen ausgebreitet werden. Zum Verständnis ist der Leser dann auf die Literatur angewiesen. Lehrbücher benötigen für Themen in der Wikipedia teilweise mehrere hundert Seiten.

Der Schulartikel führt zwar zum Thema hin, wird aber denjenigen nicht gerecht, die nur wissen wollen, was eine Scheinkraft ist (also ihre Definition, dass sie zur Physik gehört, wo sie auftritt etc.).

Ich würde dem Artikel eine Einleitung ähnlich der jetzigen belassen (ob die bestehende den Anforderungen entspricht, sei mal dahingestellt). Anschliessend würde ich dann ähnlich dem Schulbuchartikel 2,3,.. Beispiele bringen, mögl. mit Illustrationen. Der Formelteil würde sich dann anschliessen. Sofern dies auf Zustimmung stösst, bin ich gerne bereit, einige Beispiele darzustellen und auch entsprechende Illustrationen einzustellen (und dann weiter zu diskutieren). Hubi 15:52, 1. Mär 2004 (CET)dd

So wie er jetz ist kann der Artikel nicht bleiben: Scheinkräfte und Trägheitskräfte sind nicht das selbe. Während Scheinkräfte nur in Nicht-Innertialsystemen auftauchen, gibt es Trägheitskräfte auch in Inertialsystemen. Stefanwege 16:49, 22. Jun 2004 (CEST)

Vielleicht erst nochmal Wikipedia-Anleitung lesen, was wohin gehört (Löschkandidaten, Überarbeitung, Diskussionseite, selbst verbessern etc.) und nochmal ins Lehrbuch schauen. Wortwahl bei Kritik beachten (völlig verschieden, permanete Gleichsetzung?). Ansonsten würde ich dir empfehlen: Finger weg --Hubi 10:31, 23. Jun 2004 (CEST)

ähem, ansonsten würde ich empfehlen: Sei mutig --Hubi 16:33, 23. Jun 2004 (CEST)

Kopie aus der Löschdiskussion hierherkopiert

Nicht löschen! Also ich bin mir nicht sicher ob Scheinkräfte und Trägheitskräfte nicht synonym verwendet werden.

Scheinkräfte kommen von beschleunigten Bezugssystemen (das erklärt der Artikel). Auch diese kommen in gewisser Weise von den Newtonschen Axiomen. Das widerspricht nicht der synonymen Verwendung. Ich kenn mich zuwenig aus im Sprachgebrauch der Physiker, aber wenn der Antragsteller einen Unterschied zwischen den beiden Kräften kennt, dann einfach umschreiben. --128.97.70.87 02:22, 23. Jun 2004 (CEST)

Super, nicht mal die Erklärung von Stefanwege ist im Ansatz verständlich. Also: Artikel nicht löschen und Finger weg. --Hubi 08:58, 23. Jun 2004 (CEST)

Also ich(Stefanwege) versuchs noch mal zu erklären:

Scheinkräfte treten durch die Wahl eines beschleunigten Bezugssystems auf. In nicht beschleunigten Bezugssystemen(Inertialsystemen) gibt es keine Scheinkräfte.

Trägheitskräfte treten immer dann auf wenn ein Körper beschleunigt wird. Trägheitskräfte gibt es auch in nicht beschleunigten Bezugssystemen.

Trägheitskräfte (bzw: Trägheit)sind ein fundamentales Konzept der Physik. Jemand der sich über Trägheitskräfte informieren will sollte etwas über Ihre Endeckung, Ihre Berechnung und erst ganz zum Schluss etwas über das viel speziellere Konzept der Scheinkraft erfahren. Stefanwege 11:03, 23. Jun 2004 (CEST)

Ja, aber Scheinkraft und Trägheitskraft werden von vielen Lehrbüchern (mE teilweise zu Recht) gleichgesetzt, mindestens synonym verwendet. Insgesamt muss man da immer den Kontext sehen. Newton's Axiome definieren weder Trägkeitskräfte noch Scheinkräfte, nur ein Trägheitsprinzip, das nur Kräftefreiheit definiert, sowie Kraft- und Gegenkraft. Bewegt man sich in diesem Terrain, ergibt sich folgendes: Ziehe ich mit F an einem Seil, das mit einer Masse verbunden ist, so beschleunigt sich die Masse (2. Axiom) mit F=ma, ich spüre die Gegenkraft (3. Axiom), und nenne sie meinetwegen Trägheitskraft. Ich kann sie aber auch Zugkraft nennen. Überall tritt Kraft und Gegenkraft auf. Meine Hand zeiht am Seil, ich spüre die Zugkraft als Gegenkraft. Das Seil zeit an der Masse und spürt die Trägheit als Gegenkraft. Wenn das Seil nicht zugfest genug ist, reißt es sogar. In die Statik (Reißfestigkeit des Seils) berücksichtige ich alle Kräfte. Bzgl. der Dynamik (Beschleunigung der Masse) berücksichtige ich die Trägheitskraft nicht, sonst würde sich ja nichts beschleunigen, Bewegung käme nie zustande. Newtons Esel ist damit widerlegt (Anmerkung: Newtons Esel weigert sich wg. dem 3. Axiom, einen Karren zu ziehen, da dieser sowieso immer dieselbe Gegenkraft erzeugt und sich deshalb sowieso niemals fortbewegen lässt - nach Theorie des Esels). Da Trägheitskräfte in der Dynamik nicht berücksichtigt werden, nenne ich sie hier auch Scheinkräfte.

In der theoretischen Mechanik folge ich dem d'Alembertschen Prinzip: Ich muss mich mit der beschleunigten Masse mitbewegen, die Summe aller Trägheits- und äußeren Kräfte ist dann Null. Dann kann ich die Bewegung einer Masse bestimmen. Wiederum nennen die Lehrbücher die Trägheitskräfte hier oft Scheinkräfte und setzen Trägheitskraft und Scheinkraf gleicht. Mach ich weiter mit der Theorie und bewege mich irgendwie (also nicht mit der Masse mit), treten virtuelle Scheinkräfte auf, mit denen ich die Trägheitskräfte wegtransformieren kann, jedoch nicht muss. Dies ist zwar in gewissem Sinne eine Verallgemeinerung des d'Alembertschen Prinzips, aber eben nicht das d'Alembertsche Prinzip. Erst hier ergibt sich ein Unterschied zwischen Trägheitskraft und Scheinkraft, abhängig von der jeiligen Definition im jeweiligen Kontext. --Hubi 14:21, 23. Jun 2004 (CEST)

Eingesehen sowohl die Trägheitskräfte als auch die Scheinkräfte sind Hilfsgrößen. Die Trägheitskräfte werden eingeführt um dynamische Probleme nach dem selben Schema rechnen zu können wie statische Probleme und die Scheinkräfte werden eingeführt um in beschleunigten Bezugssystemen nach dem selben Schema rechnen zu können wie in Inertialsystemen. Es gibt also eine gewisse Analogie zwischen Scheinkräften und Trägheitskräften, diese ist meines Erachtens aber nicht groß genug um ein synonyme Verwendung der Begriffe zu rechtfertigen. Wenn man dies in den Artikel einarbeitet ist er ok. Stefanwege 16:06, 23. Jun 2004 (CEST)

Ja, der Artikel ist hier nicht klar genug, also überarbeiten, verbessern bzw. ergänzen! --Hubi 16:23, 23. Jun 2004 (CEST)

--Friese 18:01, 23. Jun 2004 (CEST)

Heyho!

habe ich auf der Seite Wikipedia:Artikel, die überarbeitet werden müssen einen Kommentar eingefügt, dass das bei diesen Artikel weitgehend geschehen ist.
Meint Ihr, es dient dem Verständnis, wenn darauf hingewiesen wird, dass Scheinkräfte die Trägheitskräfte in beschl. BS sind. ohne Trägheit gäbe es keine Scheinkräfte, das ist für mich ein wesentlicher Punkt. Ich weiß aber nicht, ob das mehr verwirrt als hilft.

-- Szs 17:38, 12. Jul 2004 (CEST)

Als er in die Liste eingetragen wurde, war er mE nicht unbedingt überarbeitungswürdig, aber jetzt ist er es:

"Scheinkräfte und Trägheitskräfte sind Hilfsgrößen ..." - der Hammerwerfer und ich sehen das anders.
"...zur Berechnung und Veranschaulichung" - trifft's auch nicht so ganz. Insgesamt schwammig.
den Unterschied Scheinkraft/Trägheitskraft machen viele Lehrbücher nicht. Muss man unbedingt erwähnen und erklären.
"Trägheitskräfte erlauben die Berechnung dynamischer Probleme nach dem Schema statischer Probleme (d'Alembertsches Prinzip)" Trotz Klammern ist dies nicht das d'Alembertsche Prinzip.
"Zu den Scheinkraften zählen die Zentrifugalkraft und ..." und gleich hinterher nach dem Inhaltsverzeichnis "Trägheitskräfte wie die Zentrifugalkraft ..." - was nun Scheinkraft oder Trägheitskraft oder beides? Bleibt unerklärt.
"Scheinkräfte erlauben Berechnungen in beschleunigten Bezugssystemen nach dem Schema nicht beschleunigter Koordinatensysteme." - würfelt Begriffe Bezugssystem/Koordinatensystem durcheinander und erweckt vielleicht den Eindruck, Koordinatensysteme seien die nicht beschleunigte Version von Bezugssystemen. (Bezugssysteme verwenden ein Koordinatensystem. Beschleunigt/Unbeschleunigt kann man nicht als Attribut für Koordinatensysteme verwenden.)
Trägheitskräfte sind aufgrund der Newtonschen Axiome als Gegenkraft erforderlich (s. Disk. z. Löschantrag, dies war der Grund für den Antrag), sollte in den Artikel so rein, wenn man schon Scheinkräfte und Trägheitskräfte unterscheiden will. Davon finde ich nichts.
Ohne Trägheit gäbe es keine Scheinkräfte? Ohne das Trägheitsprinzip sähe die Welt auf jeden Fall anders aus. Hab deine Frage nicht genau verstanden.

Also: der Artikel ist hier nicht klar genug, überarbeiten, verbessern bzw. ergänzen! (und in der Liste lassen).

--Hubi 10:57, 14. Jul 2004 (CEST)

Alles klar, hast recht, dass da Bedarf besteht. Hat jemand einen Landau zuhause oder ein anderes Buch, dem man in solchen Feinheiten vertrauen kann? Klassische Mechanik ist nicht mein Spezialgebiet ;-)

Zu "Ohne Trägheit gäbe es keine Scheinkräfte": Scheinkräfte sind (imho) das, was man von der Trägheit merkt, wenn sich Beobachter und träges Objekt in zueinander beschleunigten Bezugssystemen ruhen. Z.B.: Ich sitze gegen die Fahrtrichtung im Zug, der bremst. Ich merke in "meinem" Bezugssystem meine eigene Trägheit, in dem eine Scheinkraft m*a auf meinen Rücken wirkt. Also: Trägheit ist das Prinzip wie Newton es beschrieben hat, Scheinkraft das was ein Beobachter davon merkt, wenn sich ein träger Körper ihm gegenüber beschleunigt bewegt.

So oder ähnlich würde ich das formulieren. Szs 18:05, 14. Jul 2004 (CEST)

Unterscheid Scheinkräfte und Trägheitskräfte

Wenn man mal bei den anderen indoeuropäischen Sprachen hier in Wiki nachschaut, so findet sich in keiner Sprache eine Unterscheidung zwischen Scheinkräften und Trägheitskräften. pps

Ist die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft oder eine Trägheitskraft? Nun das hängt ganz davon ab, ob man den physikalischen Prozeß im ruhenden Bezugssystem betrachtet oder im mitrotierendem.

Im ruhenden System ist die Zentrifugalkraft eine Trägheitskraft.

Im mitrotierenden System ist die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft.

Warum dann überhaupt eine Unterscheidung?

Nun: Auf jeden in einem sich in einem beschleunigten Bezugssystem befindlichen Körper wirken Scheinkräfte. Aber auf Körper die relativ zu diesem Bezugssystem beschleunigt werden, wirken zusätzlich noch Trägheitskräfte.

Beispiel:

Ein beschleunigendes Auto im Bezugssystem der Erde.

Infolge der Beschleunigung des Autos wirkt auf dieses eine Trägheitskraft.

Infolge der gewählten Bezugssystems (die Erde rotiert) wirken auf das Auto auch noch Scheinkräfte (Zentrifugal und Corioliskraft). Stefanwege 14:50, 23. Jul 2004 (CEST)

Bei Newton (siehe [[Newton-Aximoe) wirken Kräfte immer zwischen zwei Körpern. Trägheitskräfte wirken aber nur auf jeweils einen Körper. Deswegen passen Sie auch nicht in die Newtonsche Kräftedefinition und sind eben nur Hilfsgrößen. Stefanwege 15:13, 23. Jul 2004 (CEST)

Für mich sind Scheinkräfte und Trägheitskräfte Synonyme.

Zum Auto-Beispiel: "Ein beschleunigendes Auto im Bezugssystem der Erde. Infolge der Beschleunigung des Autos wirkt auf dieses eine Trägheitskraft."

Nein, es wirkt nur eine beschleunigende Kraft auf das Auto. Diese führt dann dazu, daß das Auto beschleunigt. Würde noch eine weitere, gleich große entgegengerichtete Kraft auf das Auto wirken dürfte sich die Geschwindigkeit des Autos nicht ändern (was sie aber tut). Ich sehe da keine Trägheitskraft.

Eine Anmerkung zum Problem der Kraft und Gegenkraft, das oben angesprochen wurde: Hier ist wichtig, welche Kraft auf welchen Körper wirkt: Das Actio=Reactio-Axiom besagt, daß wenn A auf B eine Kraft F ausübt, daß dann B auf A die Kraft -F ausübt. Die beiden Kräfte greifen an unterschiedlichen Körpern an, insofern bewegt sich der obengenannte Karren eben doch, denn die Gegenkraft zieht am Esel nach hinten, nicht am Karren. Nur so führt dieses Gesetz dann zur Impulserhaltung.

Jürgen Appel

Bei Rücksetzungen von Beiträgen anderer Benutzer wird von Wolfgangbeyer die dargestellte Definition der Scheinkraft als unstrittig bezeichnet, dies ist im höchsten Maße falsch. Siehe Eintrag bei wissen.de: "Die Trägheitskräfte sind stets der trägen Masse proportional. Die gelegentlich benutzte Bezeichnung Scheinkräfte ist unzutreffend, da Trägheitskräfte durchaus wahrnehmbar sind, z. B. im beschleunigten Eisenbahnzug sowie als Zentrifugal- und Corioliskraft in rotierenden Systemen." Nach diesem seriösen Nachschlagewerk ist die Zentrifugalkraft also keinesfalls eine Scheinkraft. Somit gilt, daß die Scheinkraft umstritten ist! und der Inhalt des Artikels so nicht akzeptiert wird, da der Begriff der Scheinkraft danach vielfältig zur Chaotisierung physikalischer Anschauung benutzt wird. MfG Gerhard Kemme --Gerhard Kemme 14:01, 19. Nov 2004 (CET)

Zu sagen, die Bezeichnung Scheinkräfte sei unzutreffend, da Trägheitskräfte durchaus wahrnehmbar sind, würde bedeuten, dass jeder, der den Begriff Scheinkraft verwendet, ihre Wahrnehmbarkeit leugnet. Das leugnet aber kein Mensch. Natürlich sind Scheinkräfte wie die Zentrifugalkraft für einen mitrotierenden Beobachter wahrnehmbar. Die Bezeichnung Scheinkräfte bezieht sich nur auf den Umstand, dass sie nicht für Beobachter in einem ruhenden Inertialsystem auftreten sondern nur für beschleunigte und für jede Form der Bescheunigung einen anderen Wert haben und damit nicht zur objektiven Beschreibung des Geschehens taugen. Der ruhende Beobachter beschreibt die Situation objektiv über die entgegen gerichtete Zentripedalkraft. Die Interpretation der Bezeichnung Scheinkraft als Kraft, die für niemanden existiert, und die daher falsch sei, ist schlicht ein Missverständnis. Mir ist jedenfalls nicht bekannt, dass dieser Begriff umstritten wäre. Ob wissen.de da das Maß der Dinge ist, scheint mir fraglich. Selbst im Brockhaus stehen Fehler, habe ich mir sagen lassen ;-) --Wolfgangbeyer 23:17, 19. Nov 2004 (CET)

Dies ist ein Nachschlagewerk, das in seinen Artikeln auf Lesbarkeit und Anschaulichkeit angewiesen ist. Verwirrend und unlesbar wird es, wenn bestimmte Begriffe, die in Spezialsituationen Bedeutung haben, plötzlich zu alles dominierenden Zentralbegriffen werden. Die Scheinkraft ist ein selten auftretendes Phänomen, z.B. Versuche zur kurzen Schwerelosigkeit: Ein Flugzeug macht aus großer Höhe einen Sturzflug mit genau Erdbeschleunigung 9,81 m/s². Hierbei wirkt es auf einen Beobachter innerhalb der Kabine so, als ob es eine Gegenkraft zur Gravitationskraft gäbe. Diese Gegenkraft würde man als Scheinkraft bezeichnen Nur, wenn du die Zentrifugalkraft als Scheinkraft bezeichnest, dann wäre es schlichtweg falsch, da es sich hierbei um eine Trägheitskraft handelt. Begründung:

Bringe ich eine Eisenkugel zum Rollen, so wirkt der Beschleunigung u.a. eine Trägheitskraft entgegen.
Lenke ich die rollende Eisenkugel seitlich ab, so wirkt dieser Änderung des Bewegungsvektors ebenfalls eine Trägheitskraft entgegen.
Betrachte ich einen Massepunkt auf dem kreisförmigen Umfang eines rotierenden Körpers, so wird der angesprochene Massepunkt von den benachbarten Massepunkten in seine jeweils neue Bewegungsrichtung gedrückt. Dieser Änderung seines momentanen Bewegungsvektors setzt er eine nach außen wirkende Trägheitskraft entgegen.

Somit ist die Zentrifugalkraft keine Scheinkraft, sondern eine Trägheitskraft! MfG Gerhard Kemme --Gerhard Kemme 20:55, 26. Nov 2004 (CET)

in dem genannten Beispiel kommt es auf das Bezugssystem an, ob man die Kraft Schein- oder Trägheitskraft nennt. Im System der Eisenkugel wird nämlich nichts beschleuningt, aber trotzdem "gedrückt"... Stephan.

Machsches Prinzip

Hallo 62.227.35.239, interessanter Beitrag. Ich überlege nur, wie wir ihn hier besser einordnen können. Wenn ich das richtig sehe, werden die Begriffe Schein- und Trägheitskraft bei der Behandlung nichtrelativistischer Probleme in der Regel ja schon ohne Berücksichtigung des machschen Einwands verwendet. Das sollte klar rüberkommen. Und da es sich um Definitionen von Begriffen handelt, kann es auch nur darum gehen, ob sie mehr oder weniger nützlich sind und nicht, ob sie richtig oder falsch sind. Wenn ich mich richtig erinnere, geht es bei dem machschen Gedankenexperiment um einen rotieren Eimer mit Wasser, und er hat es offenbar vor der RT erdacht(?). Natürlich kann ich das auch in einem mitrotierenden Koodinatensystem mathematisch beschreiben. Bedeutsam ist aber doch, dass es offenbar ein Koordinatensystem gibt, in dem diese Beschreibung mathematisch besonders einfach ist. Ich sehe auch nicht die Möglichkeit innerhalb des newtonschen Systems eine Diskrepanz zwischen Fixsternkompass und Trägheitskompass zu konstruieren. Wieso soll dann die Übereinstimmung zufällig sein? Die Situation ist ja erst in der aRT anders, in der ja tatsächlich beliebige Koordinatensysteme gleichwertig sind, und auch Systeme denkbar sind, wie z. B. eine Wolke aus Neutronensternen oder Schwarzen Löchern auf engstem Raum, deren Beschreibung wohl in allen Koordinatensystemen weitgehend gleich aufwendig ist. Manches habe ich in diesem Zusammenhang wohl noch nicht ganz verstanden, so z. B. auch die mir schon früher bekannte Feststellung, dass es noch nicht gelungen sei, das machsche Prinzip über die aRT zu beweisen. Ist nicht die Gleichwertigkeit beliebiger Koordinatensysteme schon der Beweis? Mir ist auch nicht bekannt, dass Mach seine Überlegungen mit irgendwelchen Gleichungen versehen hat, die womöglich von denen der newtonschen Mechanik abweichen, derart dass eine experimentelle Entscheidung zwischen den beiden Sichtweisen möglich wäre. Es handelt sich also wohl eher um eine Interpretation. Vielleicht sollte man daher im Artikel diese beiden Sichtweisen besser trennen und den neuen Text ab dem 2. Absatz unter "Scheinkräfte" nach unten hinter den Theorieteil, der ja zur "alten" Sichtweise gehört, verschieben z. B. mit der Überschrift "Das machsche Prinzip". Wäre sicher auch im Sinne der Leser, von denen die meisten wohl mit diesen Gedankengängen ziemlich überfordert sind und sie insbesondere nur schwer einordnen können. Die habe ich nämlich nachher wieder unter Tide am Hals, wo sie mir dann vorhalten, die dortige Argumentation sei Käse, weil es ja gar keine Fliehkräfte gäbe ;-). Längerfristig wäre es vielleicht auch interessant, diesen Textteil weitgehend in einen noch zu verfassenden Artikel Machsches Prinzip zu verschieben und hier nur mit wenigen Sätzen die Zusammenhänge anzudeuten und zu verlinken. Kannst Du zufällig ein Webdokument empfehlen, das den machschen Gedankengang genauer darlegt? --Wolfgangbeyer 13:13, 29. Jan 2005 (CET)

Hallo Wolfgang

Die Verwendung des Begriffs "Scheinkraft" ist irreführend und entspricht nicht den tatsächlichen Gegebenheiten. Besser ist der Begriff "Trägheitskraft", denn er verweist korrekt auf eine physikalische Kraft, der eine konkrete physikalische Verursachung zugeordnet werden kann und muss. Die Tatsache, dass man durch eine geschickte Koordinatentransformation eine Kraft in einem bestimmten System zum Verschwinden bringen kann, berechtigt nicht zu der Schlussfolgerung, es handele sich dadurch um eine Scheinkraft. Im übrigen wäre dann auch die Gravitationskraft eine Scheinkraft, da sie im lokal frei fallend mitbewegten Koordinatensystem zum Verschwinden gebracht werden kann. Die Tatsache, dass in der ART die Wirkung der Gravitation nicht über entsprechende Felder, sondern geometrisch (Rumkrümmung) erklärt wird, bedeutet nicht, dass dadurch die auftretenden Kräfte weniger real wären als bspw. die elektromagnetischen Kräfte. Auch in der ART bedarf die Raumkrümmung natürlich einer Verursachung. Diese wird in der ART mathematisch über den Energie-Impuls-Tensor erfasst. Verschwindet er, so ist die Raumzeit minkowskisch flach. Trägheitskräfte finden sich aber in nicht flachen Räumen, so dass deren Ursache letztlich auch in irgendeiner Weise im Energie-Implus-Tensor zu finden sein muss.

In der Newtonschen Gravitationstheorie können Trägheitskräfte nicht erklärt werden (ausser durch den Kunstgriff der Einführung eines absoluten Raumes, der aber bei näherem Hinsehen keinerlei empirisch verifizierbaren Bezug hat und unter anderem auch deshalb letztlich aus wissenschafttheoretischen Gründen zurückgewiesen werden muss).

Die ART kann das Auftreten von Trägheitseffekten auf physikalische Ursachen zurückführen (lokal: Lense-Thirring-Effekt). Das Machsche Prinzip folgt jedoch nicht aus der ART allein, sondern Bedarf mindestens zusätzlicher kosmologischer Annahmen. Salopp formuliert könnte man dann die Coriolis-Kraft als kosmischen Lense-Thirring-Effekt bezeichnen. Dies ist der Teil, der wissenschaftlich noch immer strittig ist.

Mach selbst hat seine Theorie nie mathematisch formuliert. Es gab zwar schon vor Einstein entsprechende Ansätze, doch erst die ART brachte den Erfolg.

Wie immer man zum Machschen Prinzip steht, die Alternative kann sicher nicht der Rückfall auf die antiquierte, lange widerlegte Newtonsche Sichtweise sein, sondern allenfalls eine Diskussion der Trägheit im Zusammenhang mit der ART.

Eine sehr gute Einführung in das Thema ist meines Erachtens "Gravitation and Inertia" von Ciufolini (der für die Experimente zum L-T-Effekt mit den LAGEOS-Satelliten verantwortlich zeichnet).

Der Anregung zu einer geeigneteren Zuordnung folgend wurde der Hauptteil der Diskussion unter den geänderten Punkt 7 verschoben.

Danke für die ausführliche Antwort, auch wenn mir immer noch einige Unklarheiten bleiben. Unterscheidet sich denn die erwähnte Tautologie wesentlich von Aussagen wie die, dass eine elektrische Ladung etwas ist, das elektrische Kräfte hervorruft, und elektrische Kräfte etwas sind, das durch Ladungen provoziert wird? Die Physik macht ja generell keine Aussagen darüber, was die Dinge an sich sind, sondern entwirft nur Modelle, die z. B. im Rahmen einer Vorhersage nützlich sind. Ist denn in diesem Zusammenhang die Bezeichnung "absoluter Raum" angebracht bzw. üblich? Es handelt sich ja um eine Klassen von Koordinatensystemen, und bei absolutem Raum denkt man doch eher an das, was Michelson und Moreley nachweisen wollten. Die Formulierung " Es ist zu beachten, dass die Newtonsche Theorie keine tiefere Begründung dafür liefern kann, unter welchen Umständen ein System ein Intertialsystem ist." gibt übrigens bei genauer Betrachtung sprachlich keinen rechten Sinn. Das sollte man vielleicht noch korrigieren. Müsste mich vielleicht tatsächlich mal in den machschen Gedankengang einlesen – fürchte nur, das mir die Zeit dazu fehlt. --Wolfgangbeyer 23:16, 31. Jan 2005 (CET)

Die genannte Analogie trifft es ganz gut. Aus diesem Grunde kann man eben das eine nicht mit dem anderen erklären, wenn man den Bezug bereits in der Definition gesetzt hat. Eine solche Erklärung wäre leer. Übertragen auf die Frage eines Inertialsystemes stellt sich die Tautologie folgendermaßen dar: Was ist eine Inertialsystem? - Ein System in dem die Trägheitskräfte verschwinden. Wie werden Trägheitskräfte hervorgerufen? - Durch den Wechsel in ein Nichtinertialsystem.

Es wird hier offenkundig nichts erklärt, sondern die Definition des Inertialsystems zirkulär verwendet. Die Physik und generell die Naturwissenschaften haben aber auch den Anspruch, Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge aufzudecken. Eben dieser Zusammenhang bleibt durch tautologische Erklärungsversuche im Dunkeln. Dies wird durch die post-Newtonsche Sichtweise korrigiert: Wie werden Trägheitskräfte hervorgerufen? - Durch eine beschleunigte Bewegung relativ zu den restlichen Massen des Universums. Hier ist die Ursache nicht Bestandteil der Definition und hat dadurch Gehalt. Im übrigen unterscheidet man in der zeitgenössischen Diskussion zur Gravitation sehr genau zwischen den verschiedenen Phänomenen und den dazugehörigen Größen. So wird beispielsweise zwischen aktiver schwerer, passiver schwerer und träger Masse wie folgt unterschieden: Aktive schwere Masse: Eingenschaft eines Körpers, ein Gravitationsfeld (oder Raumkrümmung) zu erzeugen. Passive schwere Masse: Eigenschaft eines Körpers, von einem Schwerefeld beeinflusst zu werden. Träge Masse: Eigenschaft eines Körpers, Beschleunigungen entgegen zu wirken. Je nachdem ob man alle oder nur einige dieser Massen gleich setzt, spricht man dann auch von starkem oder schwachem Äquivalenzprinzip. Im Moment sieht es zwar ganz danach aus, dass in unserem Universum das starke Äquivalenzprinzip gilt und damit alle Massen gleich gesetzt werden können. Das ist jedoch keinesfalls trivial und für sich genommen erstmal wieder erklärungsbedürftig. Berücksichtigt man diese Unterscheidung würde man die Frage nach dem Auftreten von Trägheitskräften wie folgt beantworten: Eine bewegte träge Masse erfährt eine (Trägheits-)kraft, wenn sich aktive schwere Massen relativ zu ihr beschleunigt bewegen. Letztere induzieren dann ein "Coriolis-Feld" (ART-konform: sie führen den Raum mit sich - besser in engl.: frame dragging) in dem die (bewegte) träge Masse eine Ablenkung erfährt. Man könnte sogar noch aktive und passive träge Masse unterscheiden, das wird aber meines Wissens i.d.R. nicht gemacht, sondern die aktive schwere und aktive träge Masse wird als gleich angenommen und die passive träge Masse einfach als träge Masse bezeichnet. Hier müsste man vielleicht nochmal in die aktuellste Literatur sehen, ob sich da etwas geändert hat.

Der Anregung folgend wird die evtl. missverständliche Formulierung korrigiert.

Hallo nochmal,

gerade sehe ich, dass die halbe Physik hier auf Dein Werken zurück geht. Da gibt es dann gleich eine sehr schöne Verbindung zwischen Zwillingsparadoxon und Machschem Prinzip anzumerken. Bekanntlich besteht der Streit zwischen den Zwillingen ja in der Frage, wer von beiden jetzt eigentlich unterwegs war. Beide können ja zurecht darauf hinweisen, dass aus der eigenen Sicht jeweils der andere unterwegs war (und auch derjenige war, der umgekehrt ist), also jünger sein muss. Die Frage ist also, wodurch die Symmetrie des Problems gebrochen wird und evtl. doch ein Altersunterschied beim Wiedersehen verursacht wird. Die Antwort ist klar: Der Wechsel des Inertialsystems ist der springende Punkt.

Jetzt stelle man sich die Frage, wie es in einem völlig leeren Universum, das nur die Zwillinge selbst enthält, aussieht. Offensichtlich ist die Symmetrie nun perfekt, also sollte es schon allein aus logischen Gründen keinen Unterschied mehr zwischen den beiden geben dürfen. Genau da fügt sich wunderbar das Machsche Prinzip ein, das besagt, dass in einem völlig leeren Universum keine Trägheitskräfte mehr existieren und demnach auch der Begriff des Inertialsystems nicht mehr sinnvoll verwendbar ist, da alle Systeme gleichermaßen trägheitskräftefrei sind (wenn man ggf. geringe Selbstinduktionseffekte der Zwillinge vernachlässigt). Die Frage, wer von den Zwillingen umkehrt, ist jetzt sinnlos, denn aufgrund der Symetrie des Systems tun es immer beide in gleicher Weise. Es kann also jetzt keinen Alterunterschied zwischen den beiden mehr geben, ganz egal wie sie sich auch immer voneinander weg oder auf einander zu bewegen.

Das physikalische Phänomen der Trägheit, dass in unserer Welt die Symmetriebrechung zwischen den Zwillingen entscheidet, ist in einem vollständig leeren Raum nicht mehr vorhanden.

Duch diese Überlegung wird auch ein Zusammenhang zwischen Trägheit und bewegten Uhren aufgedeckt, der so nicht aus der speziellen RT ablegeleitet werden kann. Aus diesem Grund sind daher einige (mich eingeschlossen) der Meinung, dass man das Zwillingsparadoxon nicht auf Basis der sRT erklären kann. Man kann es wohl im Rahmen der sRT rechnen. Allerdings muss man dazu den Wechsel des Inertialsystems investieren, denn die sRT kann uns darüber keine Auskunft geben, wer das IS wechselt. Die aRT in Zusammenhang mit einem kosmologischen Modell leistet aber genau dies. D.h. sie erklärt nicht nur den Zeitunterschied, sondern auch wer der beiden Zwillingen älter und wer jünger ist.

Der Uhrenunterschied beim Zwillingsparadoxon (das eben gar kein Paradoxon ist) hat also auch irgend etwas mit den Restmassen des Universums und wahrscheinlich sogar der Trägheit selbst zu tun.

Danke für diesen Riesenkommentar. Als Kandidat für eine nicht-zirkuläre Definition von Inertialsystemen hätte ich mir vorgestellt, dass es eines ist, in dem sämtlich wirkenden Kräfte auf äußere Ursachen, wie z. B. Gravitation usw. zurückgeführt werden können. Insbesondere sehe ich noch nicht so recht, dass dabei bereits innerhalb der newtonschen Physik Probleme auftauchen sollen. Im Artikel wird aber teilweise dieser Eindruck erweckt. Natürlich landet man bei einer fortwährenden Hinterfragung der Begriffe einer Theorie immer an einem Punkt, an dem man nicht weiterkommt - In einer "neueren" Theorie, die eine "ältere" im Rahmen des Korrespondenzprinzips als Grenzfall enthält, evtl. erst einen Schritt später. Aber an sich sind diese "älteren" Theorien doch schon in der Regel in sich widerspruchsfrei und scheitern erst an neuen experimentellen Befunden (als Gegenbeispiel fällt mir höchstens die endliche spezifische Wärme in der Kontinuumsmechanik ein). Dabei wandeln sich evtl. auch die verwendeten Grundbegriffe wesentlich bzw. lassen sich auf andere zurückführen und sind damit nicht mehr grundlegend. Andererseits ist es natürlich sinnvoll, Phänomene, die in ausreichender Näherung durch die ältere Theorie und ihren Begriffen beschrieben werden können, zunächst mal auch so zu beschreiben, so z. B. beim Zwillingsparadoxon, wo sich einer der Zwillinge ja dadurch auszeichnet, dass er seinen Raketenantrieb zur Umkehr zündet. An sich müsste das ja auch in einem ansonsten leeren Universum funktionieren: Die Trägheitskräfte wären ja nicht exakt Null sondern wegen der Anwesenheit des tatlosen Zwillings in Kombination mit dem machschen Prinzips durchaus endlich, wenn auch sehr viel kleiner, wenn ich Dich richtig verstanden habe. Man müsste sich bei diesem Experiment wegen Relativitätstheorie#Kein Raum ohne Masse allerdings ziemlich sputen ;-). Vom von Dir erwähnten Ursache-Wirkungs-Prinzip halte ich übrigens nicht besonders viel, wie ich mal unter Kausalität#Physik und Mathematik im z. Zt. 5. Absatz beschrieben habe. Aber das touchiert unser Problem wohl weniger ;-). --Wolfgangbeyer 20:30, 1. Feb 2005 (CET)

Aber genau das leistet doch das Machsche Prinzip. Es führt die Trägheitskräfte in einem Nichtinertialsystem auf die gravitative Wirkung der "äußeren" Massen zurück. Diese kommen bei Newton gar nicht vor, sondern werden ersetzt durch den Kunstgriff des absoluten Raums, dessen Existenz aber ansonsten durch nichts nachweisbar ist. Am besten kann man sich das Problem wirklich anhand der elektromagnetischen Analogie klar machen. Die Lorentz-Kraft funktioniert fast genauso wie die Coriolis-Kraft. Nur das bei Maxwell die Verursachung in Form des durch "äußere" Ladungen induzierten B-Felds schon mit berücksichtigt ist, die Lorenztkraft also nicht durch eine bloße Koordinatentransformations quasi "vom Himmel fällt". Bei der Gravitation erfolgt dies eben nicht bei Newton, sondern erst bei Einstein bzw. auf Basis der machschen Kritik.

Beim Gedankenexperiment zu den Zwillingen im leeren Raum darf man natürlich nicht mit Raktenantrieben arbeiten, da dann ja weitere Teilchen mit ins Spiel kommen und der Raum nicht mehr leer ist. Im übrigen ist völlig unklar, wie ein Raktenantrieb (Rückstoß!)dort funktionieren würde. Wenn man schon unbedingt einen Mechanismus braucht, dann stelle man sich vor, dass die Zwillinge in der Lage wären, sich ganuz nach Bedarf elektrisch gleich oder entgegengesetzt zu laden. Es ist wirklich wichtig, sich einen leeren Raum auch wirklich "leer" d.h. ohne ein irgendwie ausgezeichnetes Koordinatensystem vorzustellen. In dem Moment in dem man annimmt, das Beobachtersystem wäre ein Inertialsystem, ist der Fehler ja schon passiert.

Was die Kausalität betrifft so kann man tatsächlich geteilter Meinung sein. Gerade vor dem Hintergund der EPR-Experimente scheint es sich jedoch aus meiner Sicht herauszustellen, dass der Kausalitätsbegriff und Fragen von Ursache und Wirkung auch in der Physik viel wichtiger sind, als man gemeinhin angenommen hat. Gleiches gilt für den Begriff der Information. Problem ist wohl, dass es bis heute keinen einheitlichen Kausalitätsbegriff in der Wissenschaft gibt, so dass vielfache Missverständnisse in der Tat ein guter Grund sind, den Begriff eher sparsam einzusetzen.

So jetzt habe ich doch noch was passendes im Internet gefunden. Auf dem Los Alamos Preprint Server xxx.lanl.gov (immer eine gute Adresse) finden sich unter "general relativity" einige Interessante Artike zu Mach ("Machs principle" unter title oder abstract). Für eine gute Einführung halte ich diesen Artikel von Lichtenegger und Mashhoon: http://xxx.lanl.gov/PS_cache/physics/pdf/0407/0407078.pdf Wie bekannt, sind die Preprints nicht gereviewt, aber die Spinner erkennt man meist und ansonsten kann man mit den Artikeln eine Menge anfangen, wenn man einigermaßen kritisch liest.

Machsches Prinzip - komplett ausgearbeitete Theorie

Letzter Kommentar: vor 18 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

1971 und 1972 wurden zwei komplett mathematisch ausgearbeitete Theorien, eine relativistische und eine nicht-relativistische Fassung, des Machschen Prinzips im Akademieverlag Berlin der DDR von Hans-Jürgen Treder, Leiter des Potsdamer Instituts für Astrophysik der DDR, veröffentlicht. Treders relativistische Theorie ist eine Alternative und konkurrierende Theorie zu Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Alle Artikel über das Machsche Prinzip, die diese Treder-Theorien nicht zum zentralen Inhalt haben, bewegen sich auf dem Stand der Diskussion aus der Vorkriegszeit des letzten Jahhunderts.

Hier die Quellenangaben:

Treder,H.-J., Gravitationstheorie und Äquivalenzprinzip, Akademie-Verlag Berlin, 1971

Treder,H.-J., Relativität der Trägheit, Akademie-Verlag Berlin, 1972

--84.182.252.249 03:54, 30. Mai 2006 (CEST)Beantworten

'Existiert' die Scheinkraft wirklich nicht?

Zitat: Obwohl tatsächlich im Karussell nur eine Richtung Zentrum wirkende Kraft auftritt (die Zentripetalkraft), erlebt man die Situation so, als ob es eine nach außen gerichtete Kraft gäbe (die Scheinkraft Zentrifugalkraft), ...

Also nach Newtons actio=reactio GIBT es zu jeder Kraft eine Gegenkraft. Hier also glattweg zu postulieren, dass es diese Kraft gar nicht gäbe, finde ich unkorrekt. Außerdem kann man als Experimentalphysiker in einem Karussell eine Masse an eine Federwaage hängen und MESSEN, wie sie nach außen gezogen wird. Das ist für mich sehr viel mehr als eingebildet, beschleunigtes Bezugssystem hin oder her. Ich plädiere also für eine vorsichtigere Formulierung a la "Obwohl ursprünglich im Karussell ..., als ob es primär eine nach außen gerichtete ..." --PeterFrankfurt 20:55, 9. Apr 2006 (CEST)

Sehr richtig. Allerdings scheinen hier die Befürwörter von "Scheinkraft=nicht existierende Kraft" in der Überzahl zu sein. Ein Hammerwerfer wird ebenfalls die Nichtexistenz der Zentrifugalkraft bestreiten. Im Zentrifugalkraft-Artikel wird diese Meinung auch (fälschlicherweise) vertreten, die Hinweise in der Tabelle am Ende dass eine Zentripetalkraft stets von einer gleich großen Zentrifugalkraft begleitet wird, sind (leider) aus dem Artikel entfernt worden. Unfallopfer werden häufig durch Scheinkräfte verletzt. --Hubi 08:59, 10. Apr 2006 (CEST)

Als Autor des obigen Zitats will ich nochmal praezisieren, was ich gemeint habe: natuerlich stehen diverse Wirkungen (ausgedehnte Federwaage, Unfallopfer) ausser Frage - davon unabhaengig ist aber die Frage, was man als Ursache dieser Wirkungen interpretiert. Ich habe mit meinem Wasserski & U-Bahn Beispiel versucht darzustellen, dass da oft die Psychologie mit im Spiel ist. Im Beispiel von PeterFrankfurt ist es physikalisch einfach so, dass die Masse der Federwaage sich beim Andrehen des Karussels (also tangentialer Beschleunigung) zunaechst einfach frei (also geradlinig) bewegen wuerde - da sie sich aber dabei unweigerlich vom Zentrum der Karussels entfernt, wird die Feder gedehnt, und zwar genau so weit, bis die Federkraft gerade jene nach innen gerichtete Kraft aufbringt die benoetigt wird, um die Federwaage auf der Kreisbahn zu halten (was ja einer permanent beschleunigten Bewegung entspricht). Unserer angeborenen/anerzogenen Intuition nach interpretieren wird das lieber so, als ob die Feder eine nach aussen gerichtete Kraft kompensiert - aber wir "erfinden" dabei was dazu, damit es besser in unser Weltbild passt, ohne dass es konkrete physikalische Realitaet hat. Beim Zitat von Newton ist zu beachten, dass damit gemeint ist, dass wann imer eine Kraft vom Koerper A auf Koerper B wirkt, eine gleichgrosse (aber entgegengesetzte) Kraft von Koerper B auf Koerper A wirkt. Das ist eine ganz wichtige allgemeine Erkenntnis, hat aber nichts mit dem Problem der Scheinkraft zu tun, denn bei der geht es um Kraefte, die jeweils am selben Koerper A angreifen, und miteinander im Gleichgewicht sind. Zu guter letzt werden auch die Unfallopfer nicht durch die Scheinkraefte verletzt, sondern durch die ganz realen Verformungskraefte, die bei der ungewollten Kollision mit fester Materie auftreten. Bestes Beispiel ist wieder das Karussell: verletzt wird das Kind nicht durch die nach aussen wirkende Zentrifugalkraft, wenn es herunter faellt, sondern beim Aufprall auf den Boden - und das auch nur durch die Geschwindigkeit, die es am Karussel schon hatte, bevor es heruntergefallen ist. --Laurenz Widhalm 13:57, 10. Apr 2006 (CEST)

In der Astronauten-Zentrifuge kann man auch ohne Verformung draufgehen (und das eigentlich nicht vorrangig wegen der psychologischen Wirkung). Hammerwerfer incl. Hammer stellen für mich einen einzelnen zusammengesetzen Körper dar, da ich mich mental wehre, hier einen künstlichen Schnitt zu machen. Zentrifugal- und Zentripetalkraft wirken sowohl auf den Sportler, das Seil und die Kugel. --Hubi 15:36, 10. Apr 2006 (CEST)

Um darauf eingehen zu koennen, brauche ich zuerst die Antwort auf ein paar Fragen: 1) Inwiefern kann man in der Zentrifuge draufgehen, ohne dass Verformungskraefte eine Rolle spielen? 2) Inwiefern spielt es eine Rolle, ob man Hammerwerfer und Hammer als ein Objekt sieht oder als zwei? 3) Welche Kraefte genau wirken auf den Sportler, das Seil und die Kugel? Besonders das Seil wuerd mich interessieren. --Laurenz Widhalm 15:58, 10. Apr 2006 (CEST)

Du stellst mE die falschen Fragen. Aus der Sicht des Hammerwerfers wie auch aus der "Sicht" des Seils ist alles klar, sie "sehen" eine Zentrifugal- und eine Zentripetalkraft, da sie ja mitrotierende Beobachter sind. Aber was meint der Zuschauer im ruhenden Bezugssystem. Er sieht die Eisenkugel am Ende des Seils, die eine gekrümmte (Kreis-)Bahn vollführt. Nach Newton sind aber nur geradlinig gleichförmige Bewegungen kräftefrei, es muss also eine Kraft in Richtung des Bahnkreismittelspunkts angreifen, die Zentripetalkraft. Soweit ist alles wiederum unstrittig. Der ruhende Zuschaueran nimmt nun richtigerweise an, dass die Kraft auf die Kugel A durch den Sportler B im Bahnmittelpunkt ausgeübt wird. Da Sportler B nun eine Zentripetalkraft auf A ausübt (actio), muss logicherweise nach actio=reactio eine Gegenkraft von der Kugel A auf den Sportler B ausgeübt werden, die nach außen wirkt. Damit sieht der ruhende Beobachter (Zuschauer) ebenfalls eine Zentrifugalkraft. QED. (Das Seil wird durch Zentrifugal- und -petalkraft gespannt) --Hubi 20:12, 10. Apr 2006 (CEST)

Naja, wenn alles so klar waere, dann haetten wir ja nicht diese Diskussion... ich unterscheide halt reale Kraefte (die in unserem Alltag letzten Endes meist elektromagnetischer Natur sind), und Scheinkraefte, die wir 'dazuerfinden', um gewisse Eigenschaften eines unbeschleunigten Systems auch in beschleunigte Systeme 'herueberzuretten'. Wenn ich mich auf den Standpunkt stelle, dass auch im rotierenden System gelten muss, dass Koerper genau dann in Ruhe sind (bezueglich des rotierenden Systems!) wenn auf sie keine Kraefte wirken, dann brauche ich natuerlich die Zentrifugalkraft als Gegenkraft zur Zentripetalkraft. Eine Wirkung - in welcher Form auch immer - kann aber nur von der realen Kraft ausgehen. Das sieht man daran, wenn man ueberlegt was passiert, wenn (im rotierenden System betrachtet) die Zentripetalkraft aufhoert zu wirken. Dann wirkt immer noch die Zentrifugalkraft, die den Koerper anfaengt zu beschleunigen - und zusaetzlich dann auch noch die Corioliskraft, sobald der Koerper eine Geschwindigkeit >0 hat. Das zwingt den Koerper auf Spiralbahnen (so sehen geradlinige Bewegungen im rotierenden System halt aus), aber irgendeine Wirkung - wie Verletzungen, Zerstoerungen, etc. werden beim Koerper nicht auftreten (solange er nicht irgendwo aufprallt - aber das ist dann was anderes). Der Koerper spuert auch keine Kraefte (abgesehen von der Schwerkraft vielleicht, die ja nichts mit der Sache hier zu tun hat), insbesondere spuert er auch keine Zentrifugalkraft, obwohl sie weiter auf ihn wirkt (im rotierenden System!). Er beginnt erst dann wieder was zu spueren, wenn es wieder eine Zentripetalkraft gibt. Zur Kraft auf den Sportler: der spuert tatsaechlich eine nach aussen wirkende Kraft - wenn man das aber als Zentrifugalkraft bezeichnet, vermischt man auf gefaehrliche Weise verschiedene Dinge. Denn der Sportler befindet sich im Zentrum der Rotation, insofern wirkt auf ihn im physikalischem Sinn keine Zentrifugalkraft. Was er spuert, ist die Seilspannung, die wiederrum natuerlich die Gegenkraft zur Zentripetal kraft darstellt, die die Kugel auf der Kreisbahn haelt. Ich bestreite natuerlich nicht, dass die Vorstellung einer Zentrifugalkraft das Verstaendnis oft erleichtert - eben weil es mehr unserer Intuition entspricht. Aber dennoch gibt es einen qualitativen Unterschied zu den realen Kraeften, deswegen sollte man nicht alles in einen Topf werfen. --Laurenz Widhalm 10:43, 11. Apr 2006 (CEST)

Aber zurück zu meinem Vorschlag: Wie wäre es denn mit meiner geänderten Formulierung? Ich halte sie weiterhin für besser (und es geht nur um zwei Wörter), habe mich aber angesichts der sichtbaren Brisanz dieses Themas (ausnahmsweise :-) nicht getraut, das einfach reinzuschreiben. Diese Formulierung erscheint mir auch im Lichte der aktuellen Diskussion immer noch sachlich korrekt, wird aber m. E. der geläufigen Betrachtungsweise eher gerecht. --PeterFrankfurt 22:30, 10. Apr 2006 (CEST)

Also meiner Meinung nach kommts halt grad auf diese beiden Woerter an, deswegen stimme ich dem Vorschlag nicht zu. Mit 'tatsaechlich' grenze ich real existierende Kraefte gegenueber 'hineininterpretierten' ab. Und warum sollte die Zentrifugalkraft 'primaer' sein? --Laurenz Widhalm 10:43, 11. Apr 2006 (CEST)

Warum sollte sie sekundär sein (was immer das wieder heißen mag)? Innerhalb der Mechanik, deren Gleichungen zeitumkehrbar sind, sollte man mit Begriffen wie Ursache vorsichtig sein. Auch "real existierend" (?) ist unklar definiert. (Anmerkung: Ursachen sind transitiv: A ist U von B und B ist U von C -> A ist U von C, und antikommunikativ A ist U von B -> B ist nicht U von A. Nennt man bestimmte Kräfte "Ursache", kommt man unweigerlich in begriffliche Schwierigkeiten). --Hubi 12:56, 11. Apr 2006 (CEST)

Wir kommen etwas vom eigentlichen Thema ab, oder? Dass man alle in dieser Diskussion verwendeten Begriffe (nicht nur die, die ich verwende) genauer definieren koennte steht ausser Frage - aber ist mit den Beispielen, die ich gebe, wirklich so unklar was ich mit meinen Begriffen meine? Wenn wir es wirklich so genau nehmen wollen: die Aussage "Die Zentrifugalkraft ist nicht primaer" impliziert keineswegs, dass sie sekundaer sein muss. Vor allem gibt die Gegenfrage keine Antwort auf die urspruengliche Frage, warum die Zentrifugalkraft primaer sein sollte. Wenn du dir Sorgen wegen der Begriffe "Ursache" und "Wirkung" machst (die ich an dieser Stelle ehrlichgesagt etwas spitzfindig finde), koennte man sie auch durch den Begriff "kausalen Zusammenhang" ersetzen. Ansonsten, damit die weitere Diskussion Sinn macht, bitte ich dich, ein bisschen guten Willen zu zeigen, auf meine Argumente einzugehen, und zu versuchen zu verstehen was ich meine, anstatt von mir weitaus praezisere Formulierungen zu erwarten als du selber anbietest. --Laurenz Widhalm 13:51, 11. Apr 2006 (CEST)

Ja, du hast zwei Antworten zur selben Zeit gegeben, die weiter oben stehende habe ich aus Schusseligkeit übersehen und werde das Lesen jetzt nachholen. --Hubi 17:00, 11. Apr 2006 (CEST)

Alles klar, no problem! Ich schreibe halt meine Antwort immer direkt zu dem, worauf ich mich beziehe. --Laurenz Widhalm 19:35, 11. Apr 2006 (CEST)

Ich wehre mich halt dagegen, eine Kraft real, die andere scheinbar zu nennen, wenn der Sportler sie letztendlich doch deutlich spürt. Das Argument, dies sei "nur" die Seilspannung, kann ich nicht nachvollziehen. Anderes Beispiel: Der hammerwerfende Sportler sieht natürlich die Zuschauer, die scheinbar um ihn rotieren. Für die Kreisbahn eines Zuschauers muss er nach Newton eine Kraft auf den Zuschauer annehmen, die Zentripetalkraft. Jetzt ist also plötzlich die Zentripetalkraft Scheinkraft. --- Im Artikel selbst wird die Scheinkraft mit den Sinneszellen begründet und damit in den Bereich der Psychologie gerückt. Das halte ich für falsch. Man ersetze den Sportler durch einen Kraftmesser, und siehe da, doch nicht eingebildet. --Hubi 17:30, 11. Apr 2006 (CEST)

Der wesentliche Punkt, um den es hier vielleicht geht: wir spüren Kräfte, auch zum Teil die Richtung der Kräfte - aber nicht die Orientierung der Kraft. Genaugenommen spüren wir nur Kraftdifferenzen. Deswegen spüren wir auch die Schwerkraft im freien Fall nicht, sondern nur, wenn der Boden dagegendrückt, auf dem wir stehen. Das heisst, wir können nur vom Sinneseindruck nicht verlässlich drauf schließen, welche Kräfte wirken. Diese Lücke schließt unser Gehirn gerne, indem es zusätzliche Informationen verwendet. Wieder zurück zum Beispiel U-Bahn und Wasserskifahrer: wenn ich deine Logik richtig verstanden habe, würdest du sagen, beim Anfahren gibts in der U-Bahn eine Kraft, die uns nach hinten (entgegen der Fahrtrichtung) zieht, analog zur Zentrifugalkraft. Einverstanden? Wie ist das aber beim Wasserskifahrer? Wird der beim Anfahren nach vorne oder hinten gezogen? Ich denke, jeder wird intuitiv sagen, dass er nach vorne gezogen wird. Dabei ist die physikalische Situation in beiden Faellen dieselbe: ein Körper wird nach vorne beschleunigt. Nur die optische Information, die wir bekommen, ist unterschiedlich - und deswegen interpretiert unser Gehirn die beiden Fälle unterschiedlich. Deswegen sage ich, dass Scheinkräfte eben das sind - ein Schein. Nichts viel anderes als eine optische Täuschung, die ja auch sehr überzeugend sein kann. Der Schein betrifft aber nur die Orientierung der Kraft, nicht die Kraft selber, die ist in jedem Fall real. In allen deinen Beispielen sind wir uns einig, dass der Sportler eine Kraft spürt - nur über die Orientierung der Kraft sind wir uns uneins. Und auch ein Kraftmesser misst in Wirklichkeit nicht die Orientierung einer Kraft, sondern nur die Kraftdifferenz zwischen seinen beiden Enden. Unsere Intuition spielt uns halt manchmal einen Streich - und darauf will ich hier irgendwie hinaus. Hoffe es ist mir ein wenig gelungen... --Laurenz Widhalm 19:35, 11. Apr 2006 (CEST)

Scheinkräfte existieren nur scheinbar - deine Argumentation hat einiges für sich, überzeugt mich jedoch nicht. Gehen wir mal von Newton und Intertialsystemen aus. In Intertialsystemen gibt es keine Scheinkräfte (wenn wir hier mal Schein- und Trägheitskraft vorerst unterscheiden), wohl aber Trägheitskräfte, die wegen actio=reactio aufgrund der Axiome folgendermaßen nötig werden: Für Geschwindigkeitsänderungen, also Beschleunigungen und/oder Richtungsänderungen, ist eine Kraft nötig (1. Axiom). Wasserskiläufer sind schlechte Beispiele, da hier die Reibung eine zu große Rolle spielt. Nehmen wir einen Astronauten im luftleeren Raum, der an einer Leine an einem Raumschiff hängt. Wird er von der Leine gezogen, beschleunigt er (actio). Gleichzeitig tritt wegen der ihm immanenten Trägheit eine Gegenkraft (reactio) auf, die die Leine spannt. Beide Kräfte sind betragsgleich und weisen in die entgegengesetzte Richtung. Der physikalisch gebildete Austronaut erkennt beide Kräfte an., Das 3. Axiom (actio=reactio) ist erfüllt. Die Gegenkraft ist mE durchaus real. Sie kann man getrost als Trägheitskraft bezeichnen. Da zwei Kräfte beteiligt sind, kann der gesunde Menschenverstand über die "Richtung" geteilter Meinung sein, was aber im physikalischen Sinn mE irrelevant ist.

Richtungsänderungen führen in gleicher Weise zur Zentripetalkraft und ihrer Gegenkraft, der Zentrifugalkraft, die in Intertialsystemen beide im obigen Sinne real sind, siehe Hammerwerfer-Beispiel. Da die Zentrifugalkraft aus dem Drang einer geradlinigen Bewegung und dem Zwang zu einer gekrümmten Bewegung erklärt werden kann, kann man sie ebenfalls als Trägheitskraft interpretieren.

Nehmen wir jetzt Nichtintertialsysteme. Der beschleunigte Astronaut an der Leine verliert einen Bleistift, der zurückbleibt und scheinbar aus seiner Sicht in Gegenrichtung beschleunigt wird. Hier tritt eine Scheinkraft auf. Diese resultiert daraus, dass der Bleistift sich gleichförmig weiterbewegt, was aus seiner Trägheit (Drang zur gleichförmigen Bewegung) herrührt. Der Austronaut hält ihn aber für beschleunigt und nimmt eine Kraft an, die nicht real ist. Fängt er ihn wieder auf, muss er danach genau diese Kraft wieder aufbringen, um ihn mitzubeschleunigen. Dadurch wird diese Kraft dann wieder real.

Dieselbe Argumentation kann man nun für Zentripetal- und Zentrifugalkräfte machen. Ein Kind im Karussel läßt einen Apfel los, der dann aus Sicht des Kindes nach außen beschleunigt, was als scheinbare Zentrifugalkraft interpretiert wird. Zusätzlich tritt eine Corioliskraft auf, da der Apfel bei seiner Bewegung nach außen scheinbar zunehmend zurückbleibt, was als Beschleunigung und damit Kraft nach hinten interpretierbar ist. Fängt das Kind den Apfel wieder ein, muss es genau die Zentifugalkraft real aufbringen.

Hiermit ist meine Auffassung dargelegt: im Intertialsystem sind Trägheitskräfte als Gegenkräfte zu Beschleunigungn wegen actio=reactio notwendig und durchaus real, d.h. durch Kraftmesser nachweisbar und ziehen möglicherweise Verformungen oder gar Zerstörungen nach sich. Die Psychologie ist hier uninteressant. In Nichtinertialsystemen treten Scheinkräfte auf, da der beschleunigte Beobachter gleichförmige Bewegungen als beschleunigte Bewegungen wahrnimmt und nach dem 1. Axiom eine Kraft vermuten muss, die allerdings nicht real ist (im Sinne von mit einem Kraftmesser nicht nachweisbar). Fängt er Gegenstände, die er irrtümlich für beschleunigt hält, auf, sind diese dann mit ihm beschleunigt, was dann Scheinkräfte zu realen Kräften macht. Den Begriff Schein- und Trägheitskraft kann man als identisch ansehen, dies ist jedoch zumindest didaktisch unklug, da die Trägheitskräfte im Intertialsystem durchaus als real zu interpretieren sind. --Hubi 10:53, 12. Apr 2006 (CEST)

Hab gestern vergessen, auch noch auf den Punkt mit der Zentripetalkraft als Scheinkraft einzugehen: tatsaechlich ist hier eine Scheinkraft am Werk - und zwar die Corioliskraft. Da sich die Zuschauer entgegen der Drehrichtung des Sportlers bewegen, ist diese nach innen gerichtet, und - siehe Corioliskraft - vom Betrag her doppelt so gross wie die nach aussen gerichtete Zentrifugalkraft (die natuerlich im rotierenden System konsequenterweise genauso auf die Zuschauer wirkt). So ergibt sich also genau die richtige Zentripetalkraft, um die Zuschauer auf ihrer Kreisbahn zu halten. Dass das so rauskommt ist natuerlich kein Zufall, sondern mathematische Notwendigkeit. Ich finde aber dass es deutlich zeigt, dass Scheinkraefte eine eigentlich recht einfache Situation sehr kompliziert erscheinen lassen koennen - und auch, dass Scheinkraefte nicht in dem Sinne 'real' sind wie andere Kraefte (ohne dass ich mich hier jetzt auf eine Diskussion des Realitaetsbegriffs einlassen will - ich hoffe es ist klar was ich meine). --Laurenz Widhalm 09:22, 12. Apr 2006 (CEST)

Antwort in etwa weiter oben. Wir könnten uns darauf einigen, dass mit dem Kraftmesser nachweisbare Kräfte als real bezeichnet werden, andere als nicht real, siehe ebenfalls oben. (Ich vermute aber, dass dir das nicht gefällt). --Hubi 10:53, 12. Apr 2006 (CEST)

Vorweg: von der Physik her sind wir uns einig, nur nicht in der Interpretation, bzw. der Zuordnung der jeweiligen Kraefte. Wenn du von Scheinkraeften sprichts, die zuerst tatsaechlich nur ein Schein sind, und dann ploetzlich real werden, kommt mir das irgendwie so vor wie die Epizyklen im geozentrischen Weltbild: natuerlich ist es durch Zusatzannahmen (bzw. hier eher Zusatzunterscheidungen) moeglich, alles im Einklang zu bringen - aber ich bin halt nach wie vor der Meinung, dass ein moeglichst einfaches Bild vorzuziehen ist - und fuer mich ist das eines, wo ich generell sage: Scheinkraefte sind ein Schein - wannimmer sie scheinbar real werden, liegt das einfach dran, dass eine reale Gegenkraft dazugekommen ist, deren Orientierung wir intuitiv falsch wahrnehmen. Ich hab mich natuerlich bemueht, deiner Argumentation zu folgen - habe aber den Eindruck, dass du ein bisschen vermischst, auf welchen Koerper die diskutierten Kraefte jeweils angreifen. Wie ich weiter oben schon gesagt habe, ist Newtons 3. Axiom eine wechselseitige Aussage, also bezueglich einer Kraft, die von A auf B wirkt, und einer zweiten, die von B auf A wirkt. Nennen wir den Astronauten A, und den Beschleuniger B, dann uebt B auf A eine beschleunigende Kraft aus, und nach Newton wirkt demnach eine entgegengesetzte, gleich grosse Kraft von A auf B. Sind wir uns soweit einig, oder siehts du das anders? Wenn du das dann auf ein rotierendes System uebertraegst, muesstest du konsequenterweise sagen: die Zentripetalkraft wirkt von B auf A, und die Gegenkraft laut Newton, der du den Namen Zentrifugalkraft gibst, wirkt von A auf B. Das ist eine moegliche und zulaessige Definition - aber aus ihr folgt, dass auf den rotierenden Astronauten keine Zentrifugalkraft wirkt, sondern nur auf das Rotationszentrum B. Ist das das, worauf die hinauswolltest? Ich hatte eher den Eindruck, du willst darauf hinaus, dass beide Kraefte - Zentripetal- und -fugalkraft auf A, also den Astronauten wirken. Das kannst du dann aber nicht aus actio=reactio folgern.

Auf deine Definition von real von oben koennen wir uns sofort einigen. Uneinig sind wir uns aber vielleicht weiterhin darueber, was der Kraftmesser eigentlich anzeigt. Nachdem was du oben geschrieben hast, sind wir uns glaub ich einig, dass die Zentrifugalkraft im rotierenden System immer wirkt - also nicht nur, wenn das Kind den Apfel festhaelt, sondern auch, wenn es ihn losgelassen hat. Befestigen wir am Apfel einen Kraftmesser, dann muessen wir auch definieren, woran wir das andere Ende des Kraftmessers befestigen. Haelt ihn das Kind fest, dann wird der Kraftmesser etwas anzeigen - da sind wir uns einig. Nur sagst dann du, dass er die Zentrifugalkraft anzeigt - und ich sage, er zeigt die Zentripetalkraft an, dass das Kind auf den Apfel ausuebt, indem es ihn festhaelt. Ich finde meine Interpretation deswegen die 'sinnvollere', weil in dem Moment, wo die Zentripetalkraft aufhoert zu wirken (indem das Kind loslaesst), der Kraftmesser nichts mehr anzeigen wird - obwohl die Zentrifugalkraft weiterhin wirkt, wie du oben selber argumentierst. Natuerlich kannst du jetzt anfangen zu unterscheiden, dass es 'reale' und 'scheinbare' Scheinkraefte gibt - mir erscheint das aber kuenstlich und unnoetig kompliziert. Wie gesagt: ich sage nicht, dass deine Sichtweise (physikalisch) falsch ist (und ich bin mir auch sicher, dass sie von vielen anderen Leuten auch geteilt wird), aber ich glaube dass sie es fuer jemanden, der die Natur von Scheinkraeften verstehen will, schwieriger macht, zu einem tieferen Verstaendnis zu kommen.

Was anderes waere, wenn du die Zentrifugalkraft tatsaechlich als reine Traegheitskraft einfuehren willst, die ein rotierender Koerper auf das Drehzentrum ausuebt (bzw. der Apfel auf das Kind, oder der Hammer auf den Sportler). Dann muss uns aber klar sein, dass das nicht die Scheinkraft selben Namens ist, die in einem rotierenden Bezugsystem auftritt - denn diese Kraft wirkt auf den rotierenden Koerper (den Apfel). Sie ist natuerlich ident mit der Traegheitskraft, greift aber an unterschiedlichen Koerpern an. Weiters muss auch klar sein, dass eine Zentrifugalkraft nach deiner Definition nur dann auf das Kind wirkt, wenn es den Apfel in der Hand haelt - aber nicht, wenn es einfach nur am Karussel sitzt und sich mit ihm im Kreis dreht. Vielleicht meinst du das genau so, aber ich denke mir, dass viele das intuitiv anders sehen, und von einer Zentrifugalkraft sprechen, die auf das Kind wirkt, unabhaengig davon, ob es einen Apfel in der Hand haelt. Diese Zentrifugalkraft ist dann aber keine actio-reactio-Traegheitskraft, sondern die Scheinkraft, die intuitiv als Gegenkraft zur Zentripetalkraft angenommen wird. --Laurenz Widhalm 11:43, 12. Apr 2006 (CEST)

Hm, den Einwand mit den zwei Körpern bei actio=reactio löse ich folgendermaßen: Das Seil bzw. die Leine überträgt die Kraft doch, ich kann in jedem Punkt einen Kraftmesser anbringen, der dasselbe anzeigen würde. Damit kann ich die Zentifugalkraft zunächst in der Eisenkugel als reactio auf die vom Sportler über das Seil ausgeübte Zentripetalkraft als actio denken. Zuerst ist sogar die Zentripetalkraft beim Sportler zu sehen, aber wir haben ja noch das Seil. Die Zentrifugalkraft wird aber über das gleiche Seil von der Kugel zum Zentrum respektive Sportler übertragen (Seile sind Kraftübertrager). Dann sind nach meiner Interpretation tatsächlich beim Sportler (und bei der Kugel) beide Kräfte, bei der Anwendung des 3. Axioms habe ich aber keinen Fehler gemacht. Alle festen Körper sind Kraftübertrager, daher ist die Frage, an welchen Körper eine Kraft letztlich angreift, nicht ohne weiteres eindeutig zu beantworten.

Ersetze ich das Seil durch ein Gummiband, wird dieses bei der Rotation des Sportlers mit der Kugel gedehnt, wiederum durch beide Kräfte. Eine Kraft allein kann das Seil nicht dehnen. Kraftmesser zeigen nur den Betrag einer Kraft an, ob Zetrifugal- oder -petalkraft sei dahingestellt. Das Ganze ist jetzt Interpretationssache, da die Physik gleich bleibt. Schreibt man jedoch der Zentrifugalkraft stets "nur" eine Scheinrealität zu, führt das mE mindestens didaktisch oft zu der Fehlinterpretation, diese Kräfte würden nichts bewirken (können). Wiederum didaktisch gesehen wundert einen dann die Dehnung des Seils bzw. die augenscheinliche Funktion einer Ultrazentrifuge etc.

Im rotierenden bzw. beschleunigten System treten tatsächlich scheinbare Kräfte auf, die keine Gegenkraft haben und für die das actio=reactio Prinzip nicht gilt, etwa der freie Apfel oder der losgelassene Bleistift. Dann sind Massenträgheitskraft bzw. Zentrifugalkraft Scheinkraft. Warum sie bei Vorliegen einer Gegenkraft dann immer noch besser als scheinbare Kraft gelten sollen, erschließt sich mir (immer noch) nicht so recht. Man kann es zwar so sehen. Dies führt aber nicht zu einer einfacheren Theorie, da dann Gegenkräfte auftreten, die tatsächlich was bewirken, etwa eine Gummibanddehnung, aber leider am falschen Körper angreifen (dem Sportler im Zentrum) und deshalb nicht Zentrifugalkraft genannt werden dürfen. Und das obwohl Betrag und Richtung eigentlich stimmen würden. --Hubi 17:13, 12. Apr 2006 (CEST)

Also ich fürchte ich kann jetzt nicht mehr viel Neues schreiben... ich hab versucht meine Sichtweise darzulegen, und zu begründen. Ich respektiere natürlich, wenn dich das nicht überzeugt. Umgekehrt finde ich auch deine Argumentation mit dem Seil nicht so recht überzeugend... anscheinend haben wir da irgendwo auf grundsätzlicher Ebene einen anderen Zugang. Naja, solange wir uns nicht über die Physik streiten ;-) Wobei: dass eine Kraft alleine ein Gummiband nicht dehnen kann, dem würde ich widersprechen: wenn du ruckartig an einem Ende ziehst, wird es sich (kurzzeitig, aber doch) dehnen. Es sei denn, du bringst da dann wieder die Trägheitskräfte im Spiel und sagst, da würden auch wieder zwei Kräfte wirken - das wäre dann aber bald mal eine Tautologie...

Zu deinen didaktischen Argumenten: könnte man nicht mit denselben Argumenten vertreten, dass man den Leuten lieber erzählt, die Sonne dreht sich um die Erde? Das ist ja auch "einfacher" und "intuitiver" zu verstehen als das Umgekehrte - und solange sich jemand nicht für Feinheiten der Astronomie interessiert, machts für ihn auch keinen Unterschied. Der Vorteil eines heliozentrischen Weltbilds kommt ja eigentlich erst dann zur Geltung, wenn man z.B. die Planetenbahnen verstehen will (ohne auf komplizierte Konstrukte wie Epizyklen zurückgreifen zu müssen). Ebenso behaupte ich nicht, dass meine Sichtweise unmittelbar einleuchtend ist, oder notwendig, um Alltagserscheinungen zu verstehen. Ich glaube aber, dass man mit meiner Sichtweise weiter kommt, wenn man in komplizierteren Fällen verstehn will, wann man Scheinkräfte spüren kann, und wann nicht (und warum das so ist).

Was den Artikel betrifft, so hoffe ich dass es ok ist, wenn meine Sichtweise da drinnenbleiben kann - ich hätte aber nichts dagegen, wenn man den Text etwas relativiert, und ihm eine andere Sichtweise gegenüberstellt. Was ähnliches ist beim Artikel Schwerelosigkeit aus der Diskussion rausgekommen, und ich denke unterm Strich hat der Artikel dadurch gewonnen. --Laurenz Widhalm 21:00, 12. Apr 2006 (CEST)

Ich habe mir folgendes Gedankenexperiment ausgedacht:

Ein Raum (Intertialsystem) habe zwei gegenüberliegende Wände im Abstand von 10 m. In der Mitte des Raumes befindet sich eine 10 kg schwere Eisenkugel, die mit je einem Gummiband mit Wand1 und Wand2 verbunden ist. Die Gummibänder seien so gespannt, dass sie eine Kraft von 1 Newton ausüben.

Die Situation ist jetzt symmetrisch. Wand1 übt eine Zugkraft von 1 N auf den Körper "Gummiband1 - Kugel - Gummiband2" aus, Wand2 eine gleich große Zugkraft als Gegenkraft. Man kann auch sagen: Wand1 übt eine Zugkraft von 1 N auf das Gummiband1 und das Gummiband1 eine Gegenkraft von 1 N auf die Wand1 usw. für die Paare Band1/Kugel, Kugel/Band2 und Band2/Wand2.

Die Gummibänder haften über Elektromagnete E1 und E2 an der Eisenkugel, die maximal eine Haftung von 1,1 N überstehen. Band1 ziegt also an E1 mit 1 N und dieser and Kugel mit 1 N, jeweils mit Gegenkraft.

Wand1 - Band1 - Elektromagnet1 - Kugel - Elektromagnet2 - Band2 - Wand2

Die Elektromagnete lassen sich von 1,1 N auf 0,9 N maximale Haftkraft runterregeln. Zunächst wird im Zeitpunkt t=0 E1 heruntergeregelt, was einen Bruch zwischem ihm und der Eisenkugel bewirkt, Band1 ist quasi durchgeschnitten. An der Eisenkugel fehlt jetzt die Zugkraft Z1 der Wand1, das Band 2 zieht aber mit 1 N in Richtung von Wand2. Also beginnt sich die Eisenkugel in Richtung von Wand2 mit 0,1m/s^2 zu bewegen. Allerdings übt sie auf E2 und Band2 immer noch eine Kraft von 1 N aus, die aus der Massenträgheit resultiert. Die Verhältnisse an Band2 und Wand2 haben sich nicht geändert. E2 übt eine Kraft von 1 N auf die Kugel aus, die eine Kraft von 1 N auf E2 ausübt. E2/Band2 und Band2/Wand2 üben immer noch eine Zugkraft von 1 N aus, Band2 hat immer noch eine Gegenkraft von 1 N die es dehnt usw. Warum sollte die Gegenkraft jetzt plötzlich scheinbar sein.

Nach 1 Sekunde hat sich die Kugel ca. 5 cm bewegt (wenn ich richtig gerechnet habe). Ich regle E2 auf 0,9 N herunter und es passiert dasselbe wie bei E1.

Anfangs war die Situation, Kraft und Gegenkraft jeweils reale Zugkräfte, identisch, da symmetrisch. Nachdem Band1 gekappt wurde, übernimmt die Massenträgheitskraft nun die Rolle der Zugkraft Z1 auf der zweiten Seite, die Kraftverhältnisse an E2, Band2 und Wand2 ändern sich kurz nach dem Kappen von Band1 nicht (nur die Kugel bewegt sich jetzt, da sie gezwungen wird, eine Gegenkraft aufzubauen).

Deine Meinung würde mich interessieren. --Hubi 09:16, 13. Apr 2006 (CEST)

Also auf die 5cm komm ich auch (ich sagte ja, bei der Physik sind wir uns einig ;-) ). Natuerlich alles ideal gerechnet. Zum eigentlichen Punkt: ich sehe in dem Beispiel eigentlich keine Scheinkraefte, sondern nur Traegheitskraefte. Scheinkraefte wuerden auftreten, wenn wir z.B. in das Bezugsystem der Kugel wechseln. Dort wirkt (zumindest noch im ersten Moment nach dem Abloesen) eine Kraft von 1N von E2 auf die Kugel. Um zu erklaeren, dass die Kugel dennoch in Ruhe bleibt (bezueglich des beschleunigten Systems!) muessen wir eine Scheinkraft einfuehren, die genauso gross ist, aber entgegengerichtet. Wenn ein kleiner Mensch im Inneren der Kugel sitzen wuerde (der von allem draussen nichts mitbekommt), dann wuerde er bemerken, dass er gegen die der Wand2 gegenueberliegende Kugelseite (konsequenterweise: Kugelwand1) gedrueckt wird. Weil fuer ihn das Kugelinnere die Referenz ist, wuerde er das so interpretieren, dass da eine Kraft "aus dem nirgendwo" ist, die ihn gegen die Kugelwand drueckt - obwohl in Wirklichkeit die Kugelwand (also was ganz reales, nix aus dem "nirgendwo") ihn in die entgegengesetzte Richtung drueckt. Das ist ganz analog zu dem Gefuehl in der U-Bahn, wo wir beim Anfahren das Gefuehl haben, gegen die Fahrtrichtung gezogen zu werden - obwohl in Wirklichkeit der Zug uns in die Fahrtrichtung zieht. Der Unterschied ist (fuer mich), dass in der einen Interpretation eine Kraft aus dem "Nirgendwo" angenommen werden muss (was ich als "Schein" bezeichne), waehrend in der anderen Interpretation eine ganz reale Ursache fuer die Kraft da ist.

Aber zurueck zu deinem Beispiel: meiner Meinung nach hast du da nur Traegheitskraefte diskutiert, keine Scheinkraefte. Dass ein beschleunigter Koerper dieser Bewegunsaenderung Widerstand entgegensetzt - da waren wir uns ja nie uneins. An den Kraeften ist auch nichts scheinbar, da sind wir uns auch einig. Scheinbare Kraefte, die man nicht spuert, koennen wir in das Beispiel hineinbringen, wenn wir uns wieder den kleinen Menschen in der Kugel vorstellen, nur diesmal noch viel kleiner, sodass er die Waende der Kugel nicht beruehrt (und mangels Schwerkraft, die wir hier wegidealisieren, schwebt er einfach in der Kugelmitte). Wenn jetzt Band1 gekappt wird, dann hat der Mensch in seinem Bezugsystem das Gefuehl, ploetzlich in Richtung der Kugelwand1 gezogen zu werden - ohne dass er irgendetwas spuert! Die Scheinkraft ist diesselbe wie oben - nur dass es hier keine reale Kraft von der Kugelwand gibt, und deswegen auch nix gespuert wird (und auch ein Kraftmesser nichts anzeigen wuerde). Spueren wird der Mensch erst etwas, wenn er auf die Kugelwand1 aufschlaegt (aua!). Das ist dann real. Hat aber nix mit der Scheinkraft zu tun, die schon die ganze Zeit auf ihn gewirkt hat.

Vielleicht hast du jetzt das Gefuehl, ich red total an dir vorbei - ich hoffe aber nicht. Und ich hoffe auch, dass meine weiteren Beispiele dir vielleicht besser veranschaulichen, worauf ich die ganze Zeit hinaus will. --Laurenz Widhalm 13:19, 13. Apr 2006 (CEST)

Also, dass kurze Zeit nach dem Ablösen noch eine Kraft wirken würde, ignoriere ich mal - real mag dies gelten, im idealisierten Experiment jedoch nicht. Die Mechanik arbeitet nicht mit im ersten Moment etc. Auch das Männchen in der Kugel ersetze ich mal durch einen anderen Beobachter. Dass die Kugel im ersten Moment in Ruhe bleibt, erkläre ich mit F=ma, für eine instantane Bewegung wäre eine unendliche Kraft nötig. Du siehst also, wie du sagst nur (Massen-)Trägheitskräfte. Die Existenz einer solchen im Intertialsystem gibst du also zu. Ich nehme jetzt drei Beobachter: Beobachter1 steht im Zimmer und sieht die Szene. Beobachter2 sitzt auf einem Schlitten, der mit einem weiteren Gummiband mit Wand2 verbunden ist und sich mit 0,1 m/s^2 in Richtung von Wand2 bewegt, aber die ganze Zeit. Beobachter3 ist kurzsichtig und steht an der Verbindung zwischen Band2 und der Wand. Er sieht nur das diese beiden Gegenstände. Die Beobachter halten sich jeweils für das Maß aller Dinge. Ich untersuche nun, was diese Beobachter für t<0 (Band1 und Band2 mit Kugel verbunden) und t>0 (nur noch Band2 vorhanden) jeweils sagen. Die Verhältnisse von Beobachter1 sind oben dargestellt, die reale Zugkraft1 wird für Band2/Wand2 für t>0 durch ebenfalls reale Trägheitskraft der Kugel ersetzt:

Beobachter1, t<0:Bei t<0 sieht Beobachter1 eine symmetrische Szene. Er sieht Band1 und Band2 und sagt, dass beide aufgrund ihrer Spannung eine Zugkraft ausüben. An der Kugel wirkt Zugkraft1 über den Elektromagneten1 in Richtung von Wand1 und Zugkraft2 über den Elektromagneten2 auf Wand2. Diese heben sich auf, die Kugel bleibt in Ruhe.

Beobachter2, t<0: Beobachter2, der sich in Ruhe wähnt (Maß aller Dinge), sieht, die gleich gespannten Band1 und Band2, die Kugel beschleunigt sich aber mit 0,1 m/s^2 in Richtung von Wand1. Da er aufgrund der beiden Bänder erkennt, dass die Gesamtkraft an der Kugel durch die Bänder gleich Null ist, postuliert er eine Scheinkraft von 1N in Richtung von Wand1, die die beobachtete Beschleunigung erklärt, sonst aber keinen Grund erkennen läßt.

Beobachter3: t<0: Für Beobachter3 übt das Gummiband eine Zugkraft1 aus, auf die die feste Wand mit einer Gegenkraft (Zukraft2) antwortet (actio=reactio). Die Kraft des Bandes ist die Zugkraft von Wand1, was ihn aber nicht interessiert.

Beobachter1, t>0: Jetzt ist Band1 quasi durchgeschnitten, an der Kugel wirkt die Zugkraft2. Die Kugel wird mit 0,1m/s^2 in Richtung von Wand2 beschleunigt. Am Elektromagneten 2 hat sich (kurze Zeit nach dem Durchschneiden) nichts geändert. Es übt eine Zugkraft2 auf die Kugel aus. Die Kugel übt eine Massenträgheitskraft in Richtung von Wand1 (deren Existenz du oben mE zugegeben hast) auf den Elektromagneten2 aus. Die Trägheitskraft hat quasi die Rolle der Zugkraft1 übernommen. Für Band2 und Wand2 ändert sich nichts. Die Massenträgheitskraft ist für Beobachter1 die reactio der die Bewegung der Kugel auslösenden Zugkraft2.

Beobachter2, t>0: Jetzt bewegt sich die Kugel mit Beobachter2. Für ihn ist die Kugel in Ruhe. Band1 ist abgeschnitten. Er sieht, dass Band2 gespannt ist und deswegen eine Kraft auf die Kugel ausübt. Da diese in Ruhe ist, nimmt er eine Scheinkraft an, die diese aufhebt.

Beobachter3: t>0: Für Beobachter3 übt das Gummiband eine Zugkraft aus, auf die die Wand mit einer Gegenkraft antwortet (actio=reactio). Dass die Kraft des Bandes jetzt aus der Trägheit der Kugel resultiert, interessiert ihn nicht.

Die Beobachter vergleichen nun ihre Beobachtungen. Für Beobachter3 ändert sich nichts für t<0 und t>0. Im Fall t<0 sieht Beobachter1 eine symmetrische Szene mit realen Zugkräften1 und 2. Alles ist in Ruhe, an jedem Körper wirkt auf der einen Seite eine Zugkraft und auf der anderen eine gleich große Zugkraft als Gegenkraft. Beobachter2 sieht diese Kräfte ebenfalls, wegen der beschleunigten Kugel zusätzliche eine Scheinkraft ohne erkennbaren Grund in Rirchtung von Wand1. Beobachter1 und Beobachter2 streiten sich über die Existenz Scheinkraft.

Im Fall t>0 sieht Beobachter1 eine beschleunigte Kugel, gezogen von der Zugkraft2 und eine entgegengesetze Trägheitskraft. Der in seiner Sicht eingeschränkte Beobachter3 sieht dies ebenfalls. Beobachter2 sieht die ruhende Kugel und die Spannkraft von Band2 (Zugkraft auf Kugel1) und nimmt eine entgegengesetzte- jedoch meßbare - Scheinkraft an. Beobachter1 und insbesondere Beobachter3 erkennen in dieser Scheinkraft die reale Massenträgheitskraft. Es gibt keinen Dissenz über die Existenz der Scheinkraft mehr. Diese war bei t<0 eine (echte?) Scheinkraft, die jetzt zur realen (meßbaren) Kraft wurde, wie ich oben behauptet habe. --Hubi 10:22, 14. Apr 2006 (CEST)

Also langsam hab ich ein bisschen das Gefühl, wir zerreden die Sache nur noch... abgesehen davon, dass du mehr Beobachter einführst, sehe ich keine wirklich neuen Argumente. Dass du meinen Beobachter in der Kugel so einfach beiseite wischst, ohne auf das einzugehen, was ich damit sagen wollte, finde ich schade. Ich habe mich jedenfalls immer bemüht, auf deine Beispiele einzugehen. Du bringst stattdessen immer neue eigene Beispiele. Versteh bitte, wenn ich jetzt keinen Sinn mehr darin sehe, darauf einzugehen, bevor du dich nicht näher mit meinen Beispielen auseinandersetzst (Einfach nur zu sagen: "Das überzeugt mich nicht" finde ich ein bisschen wenig).

Wenn du von der Existenz von Scheinkräften sprichst, dann könnte das zu einer langen Diskussion darüber führen, was man unter "Existenz" versteht. Wobei ich da eher einen sehr pragmatischen Standpunkt einnehme. In der Diskussion ging es mir eigentlich nur darum, dass Scheinkräften sicher nicht diesselbe 'Realität' zukommt wie z.B. elektromagnetischen Kräften. Mir ist nicht ganz klar, ob wir uns darauf einigen können, oder ob wir da zuerst abklären müssen, was jeder von uns unter 'Realität' versteht. Klar ist, dass man mit einer geeigneten Definition des Begriffs sowohl dir oder auch mir recht geben kann. Genauso wie man auch eine konsistente Physik forumlieren kann, wo wir im Inneren einer Hohlkugel leben (nämlich einfach durch die Transformation r -> 1/r in allen Gleichungen). Die Frage ist halt nur immer, wieviel Zugeständnisse man an die Kompliziertheit einer Theorie machen will, um ein bestimmtes Bild was man sich von der Welt machen will zu retten. Frohe Ostern! --Laurenz Widhalm 12:58, 14. Apr 2006 (CEST)

Kurze Frage zum Verständnis

Die Kraft bei einem rotierenden System wirkt nach innen, das ist mir klar. Ganz einfach weil z.B. beim Karussel das Seil nicht einfach weg oder sich dehnen kann. Und weil es aufgrund seiner Trägheit geradeaus weiter will, muss es halt zur Drehachse gezogen werden. Soweit klar. Demzufolge merkt der Rummelplatzbesucher im Karussel die gleiche Kraft nach aussen, die nach innen wirkt (denn er befindet sich ja am Seil, dass "weg" will und nicht am Teil, was zieht [die Drehstange am Karussel]). Soweit ist mir das auch klar. So, jetzt zur Frage: Wieso spricht man überhaupt vom Corioliseffekt bzw. sogar von einer Kraft? "Effekt" könnte ich ja noch nachvollziehen: Man sieht eine gekrümmte Bahn von etwas, was sich eigentlich gerade bewegt. Aber im Grunde bewegt sich doch nur etwas von etwas anderem weg. Die Erde dreht sich doch einfach nur weg. Ich sehe da keine Kraft wirken. Ist ja das gleiche, als wenn ich meinen Kuchendrehteller nehme und mit einer geradlinig bewegten Videokamera (die nicht am Teller befestigt ist!) die Drehbewgung aufnehme. Dann denkt der Videokucker, die Kamera beschriebt eine gekrümmte Bahn, aber in Wirklichkeit hat sich einfach nur der Teller weggedreht. So gesehen wirkt da doch absolut gar nichts. Und wenn es eh vom Betrachter abhängt, muss man es erst gar nicht betrachten, weil jeder was Anderes sieht. Vermutlich verstehe ich an der Sache nur irgendetwas falsch und übersehe ein Detail, aber dann muss der Artikel in dieser Hinsicht noch stark überarbeitet werden! --maststef 14:57, 20. Jun 2006 (CEST)

Wenn ich der mitbewegte Beobachter bin und eine Federwaage mitsamt daranhängender Masse dabeihabe, dann kann ich bei Rotation eine sehr reale (Flieh)Kraft messen, also ist irgendwas da. Etwas traditioneller kann ich dabei einfach auf Newtons actio=reactio verweisen, dass es zu der Kraft, die den Körper nach innen auf seine Kreisbahn zieht, eine irgendwie nach außen gerichtete Gegenkraft geben MUSS. (Hatte ich oben alles auch schon mal erwähnt.) Klar ist das alles ein rotierendes System, und da macht ein mitbewegter Beobachter die Sache nicht einfacher, aber auch bei Betrachtung von außen kann man nicht behaupten, dass da gar nichts sei. Und dann findet man dafür eben Beschreibungen und Namen, die sich in der Praxis ja auch gut bewähren, indem man die Effekte eben berechnen kann. --PeterFrankfurt 23:41, 20. Jun 2006 (CEST)

Kreiselkraft

Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

Ist die Bezeichnung "Kreiselkraft" für den zur Winkelgeschwindigkeit proportionalen Anteil üblich? Ich konnte in den Lehrbüchern, die mir zur Verfügung stehen (Nolting, Rebhan, Kuypers, Fließbach) da bisher nie eine Bezeichnung für finden. -- Philipp.leser 15:17, 18. Jul 2006 (CEST)

Der untere Term der Formel in Abschnitt 5 - "Beschleunigte Bezugssysteme" - tritt doch auf, wenn der Betrag und/oder die Richtung der Winkelgeschwindigkeit des beschleunigten Bezugssystems zeitabhängig veränderlich sind. Ich halte es für fragwürdig, diesen Term als "Kreiselkraft" zu bezeichnen. Sollen Kreiseleffekte berücksichtigt werden, so muss meines Erachtens neben der translatorischen Trägheit der (idealisierten) Punktmasse auch die rotatorische Trägheit eines ausgedehnten Körpers (dargestellt durch den Trägheitstensor) berücksichtigt werden. Es müsste also neben dem Impulssatz auch der Drallsatz in die Betrachtungen einbezogen werden. Waldeck, 07. 11. 2006

Zwischenzeitlich hab ich an anderer Stelle auch die Bezeichnung "Taumelkraft" gehört. Ich wäre dafür, die Namensbezeichnung aus dem Artikel zu entfernen, weil diese Bezeichnung wirklich unüblich ist. -- Philipp.leser 21:20, 23. Dez. 2006 (CET)Beantworten

Aristoteles,Galilei,Newton,Mach,Einstein wussten nichts von Quarks.

Ohne Fantasie kommt auch die Wissenschaft nicht weiter. Und wenn alles aus dem Kleine käme?

--Swert 23:41, 18. Aug 2006 (CEST)? Kommentare auf meiner Diskussion:Swert 23:41, 18. Aug 2006 (CEST) erwünscht!

physiologische Wahrnehmung falsch ?

Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

Warum sollte die physiologische Wahrnehmung im Karusell falsch sein ? Begründet wird dies im Artikel dadurch, daß die Sinneszellen keine Informationen über die Orientierung der Kraft haben.

Dies ist grundlegend falsch. Ich weiß nicht viel über Sinneszellen, aber die (Schein-)Kraft innerhalb eines Karussels ist nicht nur empfindungsmäßig, sondern auch tatsächlich nach Außen gerichtet. Ein festgehaltenes Pendel im Karusell zeigt ein Ausschlag nach _außen_, nicht nach innen (siehe Kettenkarussell, in denen die Sitzkörbe ausnahmslos nach außen gelenkt werden).

Viele Leute irritiert dies, da für die Kreisbewegung tatsächlich die Zentripetalkraft verantwortlich ist, die nach _innen_ gerichtet ist.

Die Crux liegt in zwei unterschiedlichen Ansichten (Beobachtern). Der eine im äußeren (Inertial-)System sieht eine Kreisbewegung und schließt auf eine Kraft, die nach innen gerichtet sein muß, da jeder Körper auf der Kreisbahn in diese Richtung beschleunigt werden muss, um die Kreisbahn nicht zu verlassen.

Der andere Beobachter im (beschleunigten) System merkt von seiner Kreisbahn nichts, da er sich im mitbewegten System befindet, wo er seinen Ort nicht ändert. Allerdings ist dieses mitbewegte System _kein_ Intertialsystem. In einem Nicht-Inertialsystem gelten andere physikalische Gesetze als in einem Inertialsystem. Um die Physik in Nicht-Inertialsystemen zu beschreiben, bedient man sich des Konzeptes der Scheinkräfte. Man fügt (fiktive) Scheinkräfte der Umwelt hinzu, so daß im Nicht-Inertialsystem _formal_ die Inertialsystem-Physik gilt.

Nicht ganz: Dass sich der mitbewegte Beobachter auf einer Kreisbahn befindet, merkt er sehr wohl, nämlich an selbiger Zentrifugalkraft, die ja auch auf ihn wirkt. Wenn er Physiker ist, könnte er dann messerscharf schließen, dass er sich in einem rotierenden Bezugssystem befindet, in dem eben alles sehr viel anders ist. Das ist eben der Unterschied zu linear bewegten Bezugssystemen. --PeterFrankfurt 21:32, 11. Dez. 2006 (CET)Beantworten

Naja, der Physiker im Karusell merkt ersteinmal nur, daß die Newtonsche Mechanik offenbar nicht gilt (Kräftefreie Massen ändern ihre Geschwindigkeit nicht). Er schließt daraus, daß er sich in einem Nicht-Inertialsystem befindet.

Ein losgelassene Masse fliegt nach Außen weg. Um die Mechanik jedoch zu retten, fügt er Scheinkräfte hinzu, so daß die beobachtete Bewegung in Einklang mit Newtonscher Mechanik ist. Aus dem Vergleich der hierzu nötigen Scheinkräfte mit anderen Scheinkräften aus wohlbekannten Nicht-Inertialsystemen bemerkt er, daß die Scheinkräfte identisch mit denen aus einem rotierenden Inertialsystem sind. Er schließt daraus, daß er sich ebenfalls in einem rotierenden Inertialsystem befindet. Das muss nicht zwangsläufig so sein, es sind andere Nicht-Inertialsysteme mit gleichen Scheinkräften vorstellbar.

Wasserski und U-Bahn

Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

"Eine wichtige Rolle für die Deutung des Gehirns spielt die optische Information, also die eigene Bewegung relativ zur unmittelbaren Umwelt. Deswegen hat man z.B. beim Wasserskifahren durchaus den Eindruck, beim Start vom Motorboot nach vorne gezogen zu werden, während man in der U-Bahn in genau derselben Situation eher den Eindruck hat, nach hinten gezogen zu werden." <-Zitat aus dem Artikel.

Wenn beim Wasserskifahren das Seil am Wasserski befestigt wäre könnte man es mit der Beschleunigung in der U-Bahn vergleichen. Oder würde ich die Zugmaschine der U-Bahn festhalten und durch Gegenstemmen zum Waggon versuchen diesen beim Beschleunigen vor mir herzuschieben, dann wäre das mit Wasserski zu vergleichen. Wessen Gehirn ist denn diese Deutung entsprungen? --Melmac 19:44, 14. Dez. 2006 (CET)Beantworten

bitte löschen

Ich habe selten einen Artikel gelesen, indem aber auch wirklich nichts Richtiges gesagt wird. Allein schon die falsche Gleichsetzung von Scheinkraft und Trägheitskraft lies ja auch nichts Gutes erwarten.

Scheinkraft und Trägheitskraft

Liebe Vorgäner-Autoren,
ich finde den Artikel wirklich gut!
Die Unterscheidung zwischen Schein- und Trägheitskräften ist durchaus sinnvoll. Genauso, lieber Vor-Poster, haengen beide aber eng zusammen. Daher ist es sinnvoll, sie gemeinsam zu erklären. In dem Artikel ist durchaus mehr als "nichts" korrekt.
Scheinkräfte werden nirgendwo ordentlich definiert, auch im Artikel finde ich die Erklaerung nicht wirklich befriedigend.
Hier also mein Versuch - ich bin uebrigens seit langen Jahren aktiver Physiker, daher bin ich mal so frei, hier meine persönliche Sicht der Dinge in die Waagschale zu werfen:
Normalerweise wählt man sich zum Betrachten eines phys. Prozesses den Ursprung eines Interialsystems als Bezugspunkt aus. Tut man das nicht, verankert man sein Bezugssystem bspw. auf der rotierenden Erdoberfläche oder auf einem Karussell, so treten im beobachteten Prozess, zB dem Schwingen eines Pendels, Scheinkräfte auf. Diese sind notwendig, um die beobachteten Bewegungen als Wirkung zu erklären, deren Ursache Kräfte sind. Diese Kräfte sind insofern nicht real, als dass sie keine andere Ursache haben, als die Wahl des Bezugssystems des Beobachters. Bei einer Beobachtung des Prozesses aus einem Inertialsystem würden sie nicht auftreten! Trotzdem sind sie innerhalb des Nicht-Intertialsystems selbstverständlich "real" beobachtbar, messbar und fühlbar.
Nehmen wir an, der Körper hängt irgendwie am Nicht-Inertialsystem fest, d.h. er wird mit diesem System mitbeschleunigt, weil er meinetwegen über eine Federwaage mit Newton-Skala an der Decke des beschleunigenden Fahrstuhls festhängt, der jetzt mal unsere Bezugssystem sei. Innerhalb des Nicht-Intertialsystems sind dann keine dynamischen Prozesse sichtbar, es wirkt nun (beim Losfahren, d.h. beschleunigen des Fahrstuhls) eine unerklärliche, aber messbare Kraft auf den Körper! Die Feder bewirkt eine gleichgroße Gegenkraft, so dass der Körper im Fahrstuhl STATISCH bleibt und ruht. Allerdings "fühlt" der Körper diese Kraft, die Federwaage zeigt sie an. Diese Kraft heißt SCHEINKRAFT. Die Gegenkraft der Scheinkraft, die die Federwaage aufbringt, ist eine über die Federspannung leicht erklärbare Kraft und real. Die Scheinkraft ist in diesem Fall in der Tat die Trägheitskraft, die von der Beschleunigung des SCHEINBAR statischen Körpers im Nicht-Intertialsystem herrührt, der ja in Wirklichkeit (d.h. in einem Inertialsystem) eben doch beschleunigt wird. Dabei wirkt er auf den Körper, der ihn beschleunigt, nach F= m a = Actio = Reactio zurück. DIES IST DIE GEMESSENE SCHEINKRAFT, und diese ist (hier!) die Trägheitskraft des Körpers.
Nimmt man im nun im Gegenzug an, dass der Körper NICHT mit dem Nicht-Intertialsystem mitbeschleunigt wird - stellen wir uns eine Eisenkugel vor, die auf einem fahrenden Karussel liegt - dann wird der Körper nach außen beschleunigt (die Corriolisgeschichte nochmal außen vor gelassen). Hier ist die SCHEINKRAFT, die die für diese Beschleunigung verantwortlich ist, KEINE TRÄGHEITSKRAFT. In einem Inertialsystem würde die Kugel RUHEN (oder sich gleichförmig bewegen), da im Inertialsystem ja keinerlei Kräfte die Kugel wirken! Zur Verwirrung der hiesigen Diskussion trägt vermutlich bei, dass auch im letzteren Fall die FORMEL der Kraft, die die (Schein)beschleunigung der Kugel im Nicht-Inertialsystem bewirkt, identisch mit der Formel für die Trägheitskraft der Kugel ist.
Trotzdem ist die Trennung von den Trägheitskräften sinnvoll, wenn man, und das ist in der klassischen Mechanik nunmal üblich, zwischen URSACHEN UND WIRKUNGEN trennen will.
Viele Grüße.
Yslsl, 20. Maerz 2007

Was bringt der Begriff "Scheinkraft"

 Die Diskussionen um die sogenannte Scheinkraft können auch zu
 paradoxen Schlußfolgerungen führen. Angenommen, 2 Personen befinden
 sich auf ein und demselben rotierenden Karussel. Bezogen auf das sich
 rotierende Bezugssystem kommt die 1. Person zu der Schlußfolgerung,
 daß auf die 2. Person keinerlei Kräfte einwirken, da sich diese ja
 relativ zu ihr und zum Koordinatensystem nicht bewegt geschweige denn
 beschleunigt wird.

Nein. In beschleunigten Bezugssystemen (und das rotierende ist ein solches), gibt es Scheinkräfte. Da Person 2 nicht bewegt oder beschleunigt ist (in diesem Koordinatensystem), wirk auf sie keine Corioliskraft sondern nur die Zentrifugalkraft.

 Die 1. Person spürt aber selbst die Zentrifugalkraft.
 Das auf 2 Objekte, die identischen Bedingungen unterworfen sind,
 unterschiedliche Kräfte wirken, kann ja wohl nicht sein.

Die Zentrifugalkraft, die auf Person 2 wirkt, unterscheidet sich von der, die Person 1 erfährt, in Stärke und Richtung, da sich 1 und 2 an verschiedenen Orten befinden.

Anfang ist unverständlich

 Scheinkräfte und Trägheitskräfte sind Kräfte, die nur in sogenannten Nicht-Inertialsystemen auftreten.

Aussage also: Scheinkräfte sind Kräfte.

 Sie wirken auf die   (träge) Masse eines Körpers und haben die Dimension einer physikalischen Kraft.

Aussage: Kräfte haben die Dimension einer physikalischen Kraft.

 Für Nichtphysiker haben Scheinkräfte vor allem Bedeutung in der Wahrnehmung von beschleunigten Zuständen.

Aussage: Keine Ahnung was das bedeuten soll. Haben Physiker eine andere Wahrnehmung als Nichtphysiker?

Vom Menschen werden Scheinkräfte wie reale Kräfte wahrgenommen, da das Gehirn auch in beschleunigten Bezugsystemen
(klassisches Beispiel: ein sich drehendes Karussell) instinktiv versucht, die gefühlten Kräfte in Einklang mit den 
(intuitiv erfassten) Gesetzen in einem Inertialsystem zu bringen.

Aussage: Menschen können Kräfte fühlen. Mit welchem Sinnesorgan wird das geleistet? Oder wurde da etwa Beschleunigung mit Kraft verwechselt? Welche Gesetze werden denn von Menschen (im Gegensatz zu anderen Lebewesen) intuitiv erfasst? Gibt's dazu eine Quelle? (nicht signierter Beitrag von 194.121.90.163 (Diskussion) 30. Oktober 2007)

Zum Artikel nach dem Umbau (neue Version)

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Letzter Kommentar: vor 16 Jahren6 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

aus Portal:Physik/Qualitätssicherung -- W!B: 16:14, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

+1 - nur mit einem Triebwagen der DBAG Baureihe 481 täts ich halt weg, in dem zusammenhang etwas sehr speziell, mir sagt das teil etwa gar nichts, also kommt mir das beispiel recht abstrus vor.. - aber sonst sauber abgehandelt - ach ja, und die einschränkung auf Gleichmäßig beschleunigter Beobachter leuchtet mir nicht ein, wieso spürt ein ungleichmässig beschleunigter Beobachter keine scheinkräfte? .. und die einzelnen kräfte würd ich persönlich als formel anschreiben, statt textlich zu erläutern (und ist proportional zur Masse des Beobachters, zur Drehfrequenz, zur Geschwindigkeit des Beobachters und zum Sinus des Winkels zwischen der Bewegungsrichtung und der Drehachse. prägt sich irgendwie nicht wirklich ein, die zielartikel sind so lang, dass eine kompakte formelübersicht kein schaden ist..) - und dann ein bissl mehr fokus auf den begriff Gegenkraft, oder? übrigens haben wir zu den "schein"-sache als Beobachterabhängigkeit mit Beobachtung#Scheinbarkeit und Scheinbar (Astronomie) zwei feine artikel, die das problem ganz gut erläutern .. ja aber sonst auf jeden fall ersetzen - gruß -- W!B: 15:45, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

von Portal:Physik/Qualitätssicherung -- W!B: 16:14, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

Hallo, danke für Deine Stellungnahme; zu Deinen Punkten:

DBAG Baureihe 481: Normale S-Bahn; das Beispiel habe ich unter der Annahme gewählt, dass viele Leser als stehende Fahrgäste in einer S-Bahn persönliche Erfahrungen mit Trägheitskraften haben; den konkreten Triebwagen habe ich gewählt, weil im entsprechenden Artikel quantitativ eine Beschleunigung angegeben ist;
gleichmäßig beschleunigter Beobachter: soll nur ein Beispiel sein, der allgemeine Fall ergibt sich aus den Formeln;
Formeln: Ja, bitte, muss ich denn alles alleine machen ? ;-)
"Scheinbar": Die angeführten Links scheinen mir auf Anhieb nicht so gut auf das Thema "Scheinkraft" zu passen;
Gegenkraft: Nein, darum geht es m.E. nicht; eine Gegenkraft ist m.E. keine Trägheitskraft, sondern eine Zwangskraft.

Viele Grüße, Zipferlak 16:05, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

ah, gegenkraft hab ich dann immer falsch verwendet, ich dachte immer, das die gegenkraft das ist, was aus newtons lex secunda folgt: reactio
formeln mach ich Dir gern, aber heut nicht mehr..
S-Bah - verstehe, ich dachte, die wär irgendwie herausragend schnell..
scheinbar - bezog sich auch nicht auf den sachverhalt, sondern die veraltete verwendung des wortes "schein-"

gruß -- W!B: 16:19, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

PS sollte die kategorie nicht Dynamik sein?

Gegenkraft: Du meinst vermutlich die lex tertia ?! - die gilt aber auch in Inertialsystemen.
Das S-Bahn-Beispiel soll nur zur Veranschaulichung anhand eines Beispiels aus dem Alltag dienen.
scheinbar: ah, ok...
Kategorie: ist geändert.

Viele Grüße, Zipferlak 16:56, 18. Dez. 2007 (CET)Beantworten

Formel

Letzter Kommentar: vor 14 Jahren7 Kommentare5 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Kann das bitte schöner formatiert werden ? Wenn nicht, bin ich geneigt, die Formel aus Gründen der Optik wieder rauszunehmen. --Zipferlak 14:53, 20. Apr. 2009 (CEST)Beantworten

Besser? Ansonsten: Mein Herz hängt nicht daran. -- Ben-Oni 15:15, 20. Apr. 2009 (CEST)Beantworten

Da werden nur 3 Terme erklärt, ich seh aber 4 Summanden. kann das mal bitte jemand aufklären? -- 87.162.54.55 17:34, 25. Feb. 2010 (CET)Beantworten

Ich habe mir erlaubt das aufzuklären, es handelt sich um die "lineare Beschleunigungskraft". Der Name ist leicht irreführend, leider konnte ich noch nicht herausfinden wieso man diese Kraft so nennt. Ich bin mir aber sicher das der Ausdrck korrekt ist. --Tarnathan 01:34, 7. Mär. 2010 (CET)Beantworten

Ist das nicht vielmehr die Euler-Kraft ? --Zipferlak 17:14, 7. Mär. 2010 (CET)Beantworten

Ja, sie wird auch als Euler-kraft bezeichnet, ebenso wie die erste Kraft auch d'Alambert-Kraft genannt wird.

Vielleicht sollte jemand alle Namen einbauen. Ich glaube es heißt lineare Beschleunigungskraft

weil die Winkelbeschleunigung in diesen Term linear eingeht.--Tarnathan 22:03, 7. Mär. 2010 (CET)Beantworten

ich nehm mal an dass die lineare kraft so genannt wird um zu betonen dass es sich hier um die :tangential, nicht die radialkomponente(zentrifugalkraft, in diesem fall ;) handelt.

euler kraft? meine güte, nichts was nicht euler oder gauss zugeschrieben wird, in diesen landen. --87.162.68.152 05:40, 9. Mär. 2010 (CET)Beantworten

"Massenkraft"

Letzter Kommentar: vor 15 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

hallo. Gibt es einen überzeugenden Beleg für den Ausdruck "Massenkraft" (der auf den Artikel redircted)? (sonst müsste das ggf. wieder weggenommen werden) gruss --Itu 09:30, 22. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Da gibt es viele, das ist nur der erstbeste. --Zipferlak 09:42, 22. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Tsja, und schon ganz schlecht. Hier wird nix definiert. Der Begriff taucht zwischendrin einfach mal so auf. Noch 'besser': In Klammern wird gesagt dass die Zentrifugalkraft gemeint ist.....
Davon abgesehen sollte es sich entsprechend dem Artikel um einen Begriff der Physik handeln und von dort her definiert sein und nicht von Technik/Maschinenbau her (davon steht nämlich nix im Artikel) --Itu 13:43, 23. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Formulierungsfragen

Letzter Kommentar: vor 14 Jahren4 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Diese Änderungen von Wernidoro verunschönen in meinen Augen die ganze schöne und wohldurchdachte Struktur des ganzen Abschnittes (nein, ich bin nicht so arrogant, mein eigenes Werk so zu bezeichnen, der Abschnitt ist schon länger so).
Wernidoro: Es gibt eben kein "Tatsächlich" oder "in Wirklichkeit". Der Artikel zeigt die Beschreibung durch zwei Beobachter auf und macht dann klar, warum keiner Recht hat und damit implizit auch, weshalb das auch Scheinkraft heißt. Das hilft omA. Du präsentierst im einführenden Beispiel ständig "die Wahrheit" und verdirbst dem Laien, der nicht schon weiß, was eine Trägheitskraft ist, jeden Zugang.
Ich habe erneut revertiert und bitte um Kommentare von Außenstehenden, falls ich ganz falsch liege. Gruß, Kein Einstein 17:51, 11. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Moin Kein Einstein. Ich präsentiere nicht die "Wahrheit"; aber ich bin sicher, dass die Beobachter den Bremsvorgang so wahrnehmen. Warum wird in diesem Abschnitt schon die Schwerkraft mit vorgestellt? Ich habe meine Darstellung noch einmal angeboten Wernidoro. --Wernidoro 19:51, 11. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Ich finde leider keine Stelle, wo du auf mein Argument der omA-Freundlichkeit eingehst. Klar nimmt der jeweilige Beobachter den Bremsvorgang wie beschrieben dar - aber darum geht es nicht sondern um die Zerstörung der inneren Logik dieses Abschnittes. Der von mir nochmals aufgezeigte Dreischritt des Vorgehens ist in meinen Augen didaktisch sehr geschickt.

Die Schwerkraft wird nicht „vorgestellt“ - der Satz mit der Gewichtskraft hat zwar in meinen Augen auch einen Sinn, auf diesen könnte man aber auch verzichten. Wenn du willst, bereden wir das separat.

Durch dein Revertieren hast du auch die Weblinks entfernt. Falls das absichtlich geschah, würde ich hier gerne die Begründung erfahren.

Ich sehe gerade, dass meine Version von einem anderen Physiker wieder hergestellt wurde. Bitte revertiere nicht neuerlich, das wäre sonst ein Edit-War gegen mehrere Beteiligte. Kein Einstein 21:42, 11. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Moin Kein Einstein. Das mit den Weblinks war keine Absicht. Sorry. Gruß Wernidoro.--Wernidoro 07:51, 12. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Bitte Einstieg des aktuellen Artikels richtig beschreiben!

Scheinkraft

Letzter Kommentar: vor 16 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

ich habe gesehen, dass bereits viel darüber diskutiert worden ist, finde es jedoch nicht richtig den Begriff "Scheinkraft" als missverständlich zu bezeichnen. es ist immerhin eine Betrachtung des Standpunktes, ob es sich bei der Trägheitskraft um eine richtige Kraft oder eine Scheinkraft handelt. es klingt so, als wäre der Begriff Scheinkraft für die Trägheitskraft komplett falsch und das ist meiner Meinung nach nicht der Fall.

Der Terminus "Scheinkraft" ist ja nicht "falsch", er kann lediglich leicht missverstanden werden. --Zipferlak 22:09, 18. Mär. 2008 (CET)Beantworten

der begriff scheinkraft kommt daher dass die "kraft" keinen physikalischen ursprung hat, also nicht durch eine der fundamentalen wechselwirkungen (gravitation, elektromagnetismus, starke wechselwirkung, schwache wechselwirkung) erzeugt wird.

Gleichmäßig beschleunigter Beobachter

Moin. Ich hab eine kleine Ungenauigkeit entdeckt. In dem Artikel steht: "[...] um zu verhindern, dass der Insasse nach vorne beschleunigt wird und gegen die Windschutzscheibe prallt. [...]". Genau genommen, muss die Zwangskraft ausgeübt werden, um den Insassen negativ zu beschleunigen, damit er die gleiche Beschleunigung erfährt, wie das Bezugssystem (in dem Fall ja das Auto). Sprich, die Gefahr des an die Windschutscheibe Prallens rührt daher, das der Insasse sich ohne Einwirkung von äußeren Kräften (Beschleunigungen) mit der ihm aufgeprägten Geschwindigkeit weiter bewegt. Also wird er nicht beschleunigt sondern bewegt sich auf Grund seiner eigenen Massenträgheit an die Windschutzscheibe. Ich hab den Satz geändert in: "[...] um zu verhindern, dass SICH der Insasse RELATIV ZUM AUTO IN FAHRTRICHTUNG BEWEGT und gegen die Windschutzscheibe prallt. [...]"
Grüße
Tim (nicht signierter Beitrag von 129.187.100.90 (Diskussion | Beiträge) 15:06, 17. Jul 2009 (CEST))

komplett neu

Ich habe mir mal erlaubt, den Artikel komplett neu zu schreiben.

Grund: Praktisch jeder Satz in dem Artikel war falsch. Von der ersten bis zur letzten Zeile hindurch zog sich die Verwechslung bzw. Gleichsetzung des Beobachters mit dem Objekt, dessen Bewegung beschrieben bzw. erklärt werden soll. Die fundamentale Tatsache, dass eine Trägheitskraft nicht durch eine bestimmte Bewegung verursacht wird, sondern für einer bestimmte Art und Weise der Beschreibung dieser Bewegung benötigt wird, wurde an keiner Stelle erwähnt.

Typisch für die vielfältigen Missverständnisse ist die Formulierung "Auf einen Beobachter, der sich in einem sich drehenden Bezugssystem befindet, ...". Man kann sich in einem Haus, in einer Kiste oder in einem Sonnensystem befinden, aber nicht in einem Bezugsystem. So wie man sich auch nicht in einem Vektorraum oder in einem Integral befinden kann. Das sind abstrakte mathematische Konstrukte, und keine betretbaren Räume. Ein Beobachter verwendet ein Bezugsystem, um die Bewegungen von Körpern (seinen eigenen möglicherweise eingeschlossen) mit dessen Hilfe mathematisch zu beschreiben.

--'hjm' 16:39, 9. Okt. 2009 (CEST)

Scheinkraft

Letzter Kommentar: vor 12 Jahren25 Kommentare8 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Scheinkräfte wirken nicht!!! Darum heisst die Scheinkraft auch Scheinkraft.

Kurze Erklärung der Scheinkraft zb beim Bremsen des Auto kann eine Scheinkraft beobachtet werden, indem der Körper eines Menschen sich nach vorne bewegt. Dies ist aber keine Kraft, sondern die Trägheit des Körpers (siehe NewtonAxiome!) Bitte ändere also deine Version auf die Untere! Ich bin Dozent einer Gymnasiumschule in der Schweiz. Einige meiner Schüler waren so schlau, und schrieben die aktuelle Version des Wikieintrags bei einer Prüfung mit Hilfe des iPhones ab. Leider alle mit 0 Punkten bewertet, da dieser Text nichts aussagt und komplett falsch beschrieben wird. Danke

Altere Version! Trägheits- oder Scheinkräfte sind physikalische Kräfte die von der Bewegung des Beobachters abhängen. Sie treten nur auf wenn ein Beobachter beschleunigt abgebremst oder gedreht wird. Die Zentrifugalkraft und die Corioliskraft gehören zu den Scheinkräften.

Scheinkräfte wie die Zentrifugalkraft kann man auch dadurch erklären dass sich ein betrachteter Körper von sich aus geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegen will er jedoch im Karussell auf eine Kreisbahn gezwungen wird. Der Drang zur geradlinigen gleichförmigen Bewegung wird der einem Körper innewohnenden Trägheit zugeschrieben. Scheinkräfte werden daher auch als Trägheitskräfte bezeichnet.

Beobachtet man die Bewegung eines Objekts so kann man diese Bewegung nur bezüglich eines festgelegten Ortes z. B. dem Standpunkt des Beobachters beschreiben. Diesen Ort nennt man Bezugssystem . Nach Isaac Newton werden die Bewegungen von Objekten allein durch die Kräfte bestimmt die auf sie einwirken.

Richtige Quelle: www.uni-protokolle.de/Lexikon/Scheinkraft.html -- Buxita 15:03, 25. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Hallo Buxita. Deine "Quelle" ist ein Spiegel auf die Wikipedia, kann also nicht wirklich mit einem Lehrbuch o.ä. gleichziehen. Ich habe kurz gesucht und die Sprechweise "Scheinkraft wirkt" gefunden etwa im Feynman oder im Giancoli, Bergmann-Schäfer... Reicht dir das?

Wenn dein Anliegen ist, eher im Text und schülerverständlicher zu erklären, was genau Trägheitskräfte von "normalen" Kräften unterscheidet, da ist im Artikel sicher noch Luft. Deine Ergänzungen können mich aber weder sprachlich noch didaktisch wirklich überzeugen. Vielleicht gibt es ja weitere Meinungen dazu hier. Gruß, Kein Einstein 18:32, 25. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Wenn ein Schüler Buxitas die Bewertung seiner Arbeit anfechten will (keine Ahnung ob das in der Schweiz geht), kann er sich gerne bei mir melden. --Zipferlak 17:42, 26. Sep. 2010 (CEST)Beantworten

Buxita hat vollkommen Recht. Wäre die von ihm angegebene Quelle ein Wiki-Spiegel, müßte dort das gleiche drin stehen. Es steht dort aber völlig anderes, insbesondere steht an keiner Stelle, dass Scheinkräfte tatsächlich wirken. Vielmehr findet sich dort die folgende richtige Anmerkung:

"In beschleunigten - also auch rotierenden - Bezugssystemen bewegen sich Objekte auf die keine äußeren Kräfte einwirken nicht mehr geradlinig gleichförmig sondern beschleunigt (natürlich nur aus der Sicht des Beobachters der selbst beschleunigt wird oder rotiert). Die Änderung der Geschwindigkeit scheint durch Kräfte verursacht zu werden."

Auch die von Dir angegeben Lieraturangaben werden von Dir verfälscht wiedergegeben. In keiner steht, dass "Scheinkräfte tatsächlich wirken"! Giancoli beispielsweise nimmt an, dass eine Scheinkraft tatsächlich wirkt und untersucht welche Gesetze unter dieser Annahme gelten, behauptet aber nicht, dass eine Scheinkraft tatsächlich wirkt ... Scheinkräfte scheinen in beschleunigten Bezugssystem zu wirken ... aber sie wirken eben nicht tatsächlich.

Bergmann-Schäfer sagt auf Seite 250 ausdrücklich, dass Scheinkräfte (in diesem Fall die Zentrifugalkraft) keine Gegenenkräfte haben. Jede Kraft (die tatsächlich wirkt) aber hat laut Newtons 3. Gesetz eine Gegenkraft. Sorry, aber dass ihr da am Anfang schreibt "Trägheits- oder Scheinkräfte sind die Kräfte, die auf Körper (...) wirken, wenn man sie (...) in einem beschleunigten Bezugssystem beschreibt" ,ist derart falsch, dass es schon weht tut. Sie wirken dort nicht, sondern sie scheinen dort zu wirken.80.187.110.76 16:44, 20. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Hier gehen wohl zwei Begriffe von Kraft durcheinander:

Nach F=ma wird eine Kraft da beim Wirken(!) beobachtet, wo immer eine Masse sich gerade beschleunigt bewegt. Dies F hängt offensichtlich vom Bezugssystem (BS) ab, wobei der vom BS abhängige Anteil immer prop. zur trägen Masse ist.
Geht eine Kraft von einem Körper aus und wirkt auf einen anderen, dann ist sie unabhängig vom BS, wenn man beide(!) Körper im selben BS beobachtet. Übrigens handelt das 3. Newton >nur< von solchen Kräften und stellt fest, dass dann die entgegengesetzte Kraft vom 2. auf den 1. Körper wirkt. MW wird nirgends gesagt, dass jede "Kraft (die tatsächlich wirkt) .. laut Newtons 3. Gesetz eine Gegenkraft" hat. Und was mit einer Kraft gemeint sein könnte, die nicht "tatsächlich wirkt", ist mir sowieso schleierhaft.

Fazit: der Artikel ist in Ordnung. Ich würde Zipferlak bei der von ihm angebotenen Arbeit helfen.--jbn (Diskussion) 17:04, 20. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ja, es ist wohl so, dass hier zwei Begriffe von Kraft gar fürchterlich durcheinander gehen.

Eben nicht. In beschleunigten Systemen wird auf einen nicht mit beschleunigten Körper tatsächlich keine Kraft ausgeübt. Der fliegt einfach unbeschleunigt weiter geradeaus. Aus dem beschleunigten System heraus betrachtet, scheint er jedoch beschleunigt zu werden. Und deshalb ist die dort scheinbar wirkende Kraft eine Scheinkraft. Tatsächlich wirkt eben keine Kraft auf den Körper, denn er fliegt ja einfach geradeaus weiter.
Selbstverständlich ist es so, dass für jede tatsächlich wirkende Kraft eine Gegenkraft existiert. Genau daran erkennt man tatsächlich wirkende Kräfte! Nur dann, wenn eine Kraft tatsächlich gar nicht wirkt (wie das Scheinkräfte nun einmal so an sich haben), gibt es keine Gegenkraft ... und wieder: weil das Ding eben eine Scheinkraft ist, die nur scheinbar aber eben nicht wirklich auf Körper wirkt. ... ach ist das wieder mal mühsam.80.187.110.76 20:31, 20. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Das Beispiel im Abschnitt geradlinig beschleunigtes Bezugssystem ist "höherer Blödsinn". Hier wird wieder mal Ursche und Wirkung verwechelt. Ein Blick in Kraft (..."* Wenn ein Auto durch eine Kraft ... F abgebremst wird (Extremfall: Frontalaufprall), so wirkt diese Kraft nicht direkt auf den Fahrer. Gemäß dem Trägheitsprinzip wird sich der Fahrer also mit gleichbleibender Geschwindigkeit geradeaus bewegen, während das Auto sich verlangsamt. Erst durch die Rückhaltesysteme (Sicherheitsgurt und Airbag) werden Zwangskräfte auf den Fahrer ausgeübt, die ihn ebenfalls verlangsamen. Aus seiner Sicht wirkt nun eine nach vorn gerichtete Trägheitskraft, die ihn in Richtung der Windschutzscheibe befördert.") stellt den Sachverhalt MM nach richtig dar. Ohne äußere Kraft keine Trägheitskraft und nicht umgekehrt.-- Wruedt (Diskussion) 07:04, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Leider auch nicht richtig. Auf den Fahrer wirkt nicht die Trägheitskraft, sondern die Bremskraft. Ein Ball, der sich in dem Fahrzeug befindet, wird -aus Sicht des Bezugssystem 'bremsendes Auto'- hingegen scheinbar nach vorn beschleunigt, und zwar durch die Trägheitskraft. Auf den Ball wirkt aber keine Kraft, ... nur aus dem Bezugssystem 'bremsendes Auto' heraus scheint ein Kraft zu wirken. Daher ist der letzte Satz 'ohne äußere Kraft keine Trägheitskraft' ebenfalls falsch, bzw. nur bedingt richtig (bedingt im Sinne von: auf beschleunigte Bezugssysteme wirken natürlich immer Kräfte).Jeremias Bell (Diskussion) 23:10, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Der zweite und dritte Absatz sind einfacher Blödsinn. Der Beobachter auf dem Bahnsteig kann sich die Kraft auf den Passagier natürlich nicht ohne Trägheitskraft erklären. Und Trägheitskräfte beschleunigter Körper wirken unabhängig davon, aus welchem Bezugssystem sie beobachtet werden. -- Pewa (Diskussion) 12:28, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Natürlich kann sich der Beobachter auf dem Bahnsteig die Kraft ohne Trägheitskraft erklären. Es ist die Bremskraft, die auf den Passagier wirkt! Es müßten ja sonst zwei Kräfte auf den Ärmsten wirken, die Bremskraft und die Trägheitskraft. Und auf beschleunigte Körper wirken selbstverständlich KEINE Trägheitskräfte, sondern nur die Kräfte, die den Körper beschleunigen. Ansonsten wirkten ja auch hier Trägheits- und Beschleuingungskräfte. Merke: Trägheitskräfte sind Scheinkräfte, sie wirken nie, sie scheinen nur aus der Sicht eines beschleunigten Systems wirken und zwar auf eben genau die Körper, auf die überhaupt keine Kräfte wirken. ... und darum kann man die Beispiele mit dem Fahrgast vergessen, auf den wirkt nicht die Trägheitskraft sondern die Bremskraft. Ein frei im Zug rollender Ball hingegen, auf den scheint beschleunigend die Trägheitskraft zu wirken. (scheint zu wirken!)Jeremias Bell (Diskussion) 23:10, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Äähm, wie groß ist denn genau die Bremskraft, die auf den Passagier wirkt, kann man die berechnen? -- Pewa (Diskussion) 07:23, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Die Frage ist vermutlich tatsächlich ernst gemeint, daher: Bremsbeschleunigung geteilt durch die Masse des Passagiers, ergibt die Bremskraft, die auf den Passagier wirkt.Jeremias Bell (Diskussion) 13:58, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Au weia, die Antwort ist vermutlich auch ernst gemeint? ;) Sagt dir die Formel: Trägheitskraft = Masse * Beschleunigung etwas? Das ist die Kraft mit der der Passagier auf den Zug wirkt, wenn er stehen bleiben will. Der Zug wirkt mit der gleichen Kraft ("Bremskraft") zurück und überträgt diese Kraft auf die Schienen im Bezugssystem des ruhenden Beobachters und erhöht den Verschleiß der Räder und Schienen. -- Pewa (Diskussion) 14:40, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ja, -soweit Du 'geteilt durch' durch 'multipliziert mit' ersetzt. Und nein ich habe noch nie gehört, dass die Formel 'Trägheitskraft * Masse=Beschleunigungskraft' im Zusammenhang mit einem Passagier der abgebremst wird, benutzt wird. Hast Du einen Link auf diesen Gebrauch der Formel? ... sie gilt nur, für den nicht gebremsten Passagier, den der also gegen die Zugwand prallt, und auch nur für die Zeit, bevor er an die Wand prallt.Jeremias Bell (Diskussion) 17:01, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Mit Formeln hast du es nicht so? ;) Deine Formel ist mir unbekannt. Meine Formel gilt immer wenn ein Körper beschleunigt wird, wie z.B. hier beschrieben [2]. -- Pewa (Diskussion) 17:32, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ja, die Trägheitskraft wird dort tatsächlich so beschrieben, wie Du es sagst (und nicht nur dort). Allerdings ist die Trägheitskraft dann keine Scheinkraft, sondern Newtons Reactio auf die Bremskraft. Wie bezeichnest Du denn die Kraft, die auf durch den Zug fliegende (also nicht mit gebremsten) Gegenstände scheinbar wirkt? Der Begriff Trägheitskraft scheint zweideutig benutzt zu werden. Hier wird er wieder anders benutzt, nämlich tatsächlich als Scheinkraft (im Sinne meiner Definition):Wolfgang Demtröder, Technische Mechanik.Jeremias Bell (Diskussion) 19:01, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ja, leider gibt es unterschiedliche Darstellungen mit Scheinkräften, die viel Verwirrung stiften und zum Teil wenig mit den physikalisch wirkenden, messbaren Kräften zu tun haben. Ich halte gar nichts von Scheinkräften, man kommt vollständig ohne Scheinkräfte aus. Man braucht nur tatsächlich wirkende (messbare) Trägheitskräfte und Gravitationskräfte und das starke Äquivalenzprinzip, nach dem es für einen Beobachter keinen Unterschied ausmacht, ob er sich in einem beschleunigten Bezugssystemen oder in einem Gravitationsfeld befindet. Das hört sich vielleicht kompliziert an, ist aber viel einfacher zu verstehen und zu verwenden als der ganze unsinnige Kram mit den Scheinkräften. Zu deiner Frage: Der ungebremste Gegenstand im Zug bewegt sich im Bezugssystem des Bahnsteigs einfach kräftefrei gleichförmig weiter. Im Bezugssystem des Zuges befindet er sich in Fahrtrichtung kräftefrei im freien Fall. Das zur Bewegung senkrechte Gravitationsfeld der Erde spielt dabei keine Rolle, weil es die horizontale Bewegung nicht beeinflusst. -- Pewa (Diskussion) 06:43, 23. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Wenn ein beschleunigter Beobachter eine Kraft auf eine nicht beschleunigte ruhende Masse berechnet, macht er nur einen dummen Fehler, weil er seine eigene Beschleunigung nicht berücksichtigt. Alle Beobachtungen gelten nur für das eigene Bezugssystem unmittelbar. Wenn der beschleunigte Beobachter seine Beobachtung der ruhenden Masse in das Bezugssystem der ruhenden Masse transformiert, stellt er fest, dass auf die ruhende Masse keine Kraft wirkt. -- Pewa (Diskussion) 12:54, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Von Buxitas einleitenden Ausführungen abgesehen ... ist das der erste Satz, in dem kein Fehler ist ... genauso verhält es sich. Und aus eben diesem Grunde wirken die (Trägheits-)Kräfte nicht, sondern scheinen nur zu wirken.Jeremias Bell (Diskussion) 23:10, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Verehrter Anonymos 80.187.110.76: Verrate doch bitte mal, welche Definition von Kraft Du Deiner Argumentation genau zugrunde legst. Und ob (und warum) Du die Gravitation zu den "wirklichen" oder den "Scheinkräften" zählst. Das würde vielleicht helfen, die Diskussion mit gutem Ergebnis zum Ende zu bringen.--jbn (Diskussion) 15:13, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Habe mir jetzt eine Kennung zugelegt. Zur Frage: Newton 1-3, existieren noch andere (abweichende) Definitionen? Gravitation ist ein extra Kapitel.Jeremias Bell (Diskussion) 23:10, 21. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Hallo Jeremias Bell: Mit Kraftdefinitionen meinte ich die beiden oben in meinem Beitrag, von denen ich die mE maßgebliche jetzt groß und dick hervorgehoben hab, damit das Hinweisen leichter wird. Dein Hinweis "Newton 1-3" hilft hier leider gar nicht weiter, denn der Alte war da selber wenig klar. Jedenfalls hat er aber die Zentrifugalkraft als ganz ordentliche Kraft behandelt. Wann der Einfluss der Wahl eines nicht-inertialen Systems richtig diskutiert wurde, weiß ich nicht. Vielleicht von Euler (der ja auch der erste war, der das "Newtonsche" Gesetz als F=ma schrieb). Die Gravitation erstmal ausblenden geht wohl auch nicht so gut. Also muss man sich für diese Debatte schon genauer positionieren.--jbn (Diskussion) 17:01, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ich halte die Abwertung von Trägheitskräften zu Scheinkräften oder nicht wirkenden Kräften oder wie auch immer auch deshalb nicht für sinnvoll, weil sie im Alltag, auch wenn man sich auf der guten alten Erde in einem Inertialsystem wähnt, eine nicht zu übersehende Rolle spielen und deutlich als wirksame Kräfte wahrgenommen werden: bei Hochs und Tiefs, den Passatwinden und ganzen Meeresströmungen. Daher nochmal: Kraft gehört zu den vom Bezugssystem abhängigen Größen (mit Ort, Geschwindigkeit, Energie, ...).--jbn (Diskussion) 17:01, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Ja, auch eine Möglichkeit. Aber entweder behandelt man die Trägheitskraft als tatsächliche Kraft -nämlich als Newtons Reactio auf eine beschleunigende Kraft-, dann ist sie keine Scheinkraft, oder man zählt sie zu den Scheinkräften, dann ist sie keine reale wirklich wirkende Kraft (und letztere Definition galt für mich bisher als einzig mögliche). Jeremias Bell (Diskussion) 19:01, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

@Jeremias: Ja, schön, da gibts 2 Möglichkeiten, aber keinen kategorialen Unterschied. Denn nachdem es seit Einstein möglich ist, die Gravitation als Scheinkraft zu behandeln, kann doch ein so großer Unterschied zu den "wirklichen" Kräften nie bestanden haben.--jbn (Diskussion) 20:37, 22. Mär. 2012 (CET)Beantworten

Gravitation

Letzter Kommentar: vor 12 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Zitat aus dem Artikel: Für diese Beschreibung der Gravitation muss allerdings das Prinzip fallengelassen werden, dass Inertialsysteme global definiert werden können, also im Prinzip das ganze Universum erfassen, und dass sich diese stets relativ zueinander gleichförmig bewegen. Dies gilt nur noch lokal, also in einem hinreichend kleinen Bereich von Raum und Zeit, und führt außerdem zu dem Schluss, dass Raum und Zeit durch eine vierdimensionale, gekrümmte Mannigfaltigkeit beschrieben werden müssen. ============== Zitat Ende.

Das ist doch völliger Unsinn! Oder einfach nur falsch formuliert? Gravitation wirkt nicht lokal, sondern universell und unendlich! Steht der Abschnitt noch ein paar Tage, werde ich ihn löschen.

Gruß --Digital Nerd 05:35, 31. Dez. 2010 (CET)Beantworten

Unsinn ist das nicht. Ein gravitationsfreies Inertialsystem (Satellitensystem) gibt es immer nur lokal in einem kleinen Raumbereich. -- Pewa (Diskussion) 07:07, 23. Mär. 2012 (CET)Beantworten