Die Zentripetalkraft für "Cranks"

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Moderator: nocheinPoet

Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon nocheinPoet » Donnerstag 12. Januar 2012, 12:58

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So mal ganz einfach erklärt, wie es mit der Zentripetalkraft so ist, den die Jungs im Mahag ist schon seit Wochen dabei und bis auf Harald, Ernst und Highway sind die Kritiker da alles recht vernebelt. Es geht nur um die Frage, welche Kräfte wirken auch einen Körper der sich an einer Schnur auf einer Kreisbahn befindet. Wir betrachten das nur mal von Außen im IS.

Bild

Dazu machen wir ein ganz einfaches Gedankenexperiment, wir haben ein langes Seil, daran ein Gewicht und rotieren es nun um uns herum. So und nun lassen wir mal kurz das Seil „durchrutschen“, wir halten es nicht fest, sondern lassen es los. Das Gewicht wird gleichförmig und gerade mit konstanter Geschwindigkeit davon fliegen. Und es ist dabei frei von allen Kräften. Nach dem es nun ein Stück gerade geflogen ist, wollen wir es wieder auf die alte Kreisbahn zwingen, und dafür brauchen wir eine Kraft. Und die muss nach innen zum Mittelpunkt wirken und wirkt alleine auf das Gewicht. Wir ziehen also das Gewicht wieder zu uns, nach innen, auf die Kreisbahn.

Würden nun zwei gleich große Kräfte auf das Gewicht wirken, würden diese sich gegenseitig kompensieren und das Gewicht würde weiter geradeaus fliegen.

Und wo ist nun die Gegenkraft?

Ganz einfach, wenn ich an dem Seil ziehe wirkt auf das Gewicht nur eine Kraft, aber auf mich wirkt nun auch eine Kraft, die mich zum Gewicht hin zieht. Hätte das Gewicht die gleiche Masse wie ich, würden wir um einen gemeinsamen Punkt kreisen, je größer aber meine Masse ist, um so weniger kann die Kraft die auf mich wirkt mich auch „bewegen“.

Es ist wirklich ganz einfach, nur wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt, kann dieser seine Bewegung ändern. Wirken zwei gleichgroße Kräfte heben die sich auf, und nichts passiert. Um nun einen Körper auf einer Kreisbahn zu halten, könnte man das Seil immer kurz loslassen, den Körper zu sich ziehen, dann wieder loslassen und so weiter und so fort. Damit sollte schon klar sein, das auf das Gewicht im IS nur eine Kraft wirken kann und die ist selbstverständlich nach innen gerichtet.
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Hannes und das Kreuz mit der Zentrifugalkraft

Beitragvon nocheinPoet » Dienstag 24. Januar 2012, 15:16

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Bitte noch noch nicht ins Mahag kopieren, ich mache noch ein paar Bilder und überarbeite die Geschichte. :D


Da die Cranks wie Chief, Hannes und Co ja immer noch unfähig sind, einfache Dinge zu begreifen habe ich mir noch mal ein Beispiel dazu ausgedacht.

Ein Containerschiff führt übers Meer. Nun soll es gedreht werden, also eine Kreisbahn beschreiben, leider ist die Ruderanlage defekt. Die Rederei schickt nun zwei Schlepper los die Zentripetalkraft und die Zentrifugalkraft.

Beide kommen nun mal Containerschiff an, Chief auf der Zentripetalkraft ruft zu Hannes auf der Zentrifugalkraft, wir müssen beide gleichstark von beiden Seiten gegen das Containerschiff drücken, denn beide Kräfte müssen ja gleich groß sein. Hannes bestätigt das und so drücken nun beide mit derselben Kraft von jeder Seite gegen das Schiff. Mit großer Verwunderung erkennen beide, dass das Schiff nicht in eine Kreisbahn einschlägt.

Kapitän Ernst hat sich vor lauter Verzweiflung über die Unfähigkeit der beiden Schlepperkapitäne schon alle Haare ausgerissen und schlägt mit dem Kopf gegen die Reling.

Kurzerhand sprengt er die Zentrifugalkraft und so vom Gegendruck befreit schafft es nun die Zentrifugalkraft das Containerschiff zur Seite zu bewegen. Er teilt Chief noch mit, das er die ganze Zeit auf einen festen Punkt zusteuern muss, den Rotationspunkt um den das Containerschiff kreisen muss.

Hannes konnte sich gerade noch von der Zentrifugalkraft retten und Ernst nimmt ihn freundlich wie er ist an Bord.

Dort heult Hannes los, ohne die Zentrifugalkraft könnte das Containerschiff doch nie eine Kreisbahn fahren, man brauche die Zentrifugalkraft als gegengerichtete gleichgroße Kraft gegenüber der Zentripetalkraft von Chief. Die Beule auf dem Kopf von Ernst nimmt bedrohliche Ausmaße an.

Ob sich das Containerschiff denn aus der Sicht von Hannes nun bewege will er wissen, was Hannes verneint und Ernst verwirrt. Richtige Aussagen ist er von Hannes nicht gewöhnt. Mutig fragt er weiter, sag mal Hannes, wenn sich das Schiff in Bezug zu Dir nicht bewegt, dann müsste auf dieses doch nach Newton keine Kraft wirken, oder zwei gleiche gegengerichtete, die sich ausgleichen, denn nur wenn beide gleich groß sind, wird der Körper seiner gleichförmigen Bewegung weiter folgen.

Hannes ist irritiert, wie gut dass ich keine Haare mehr habe, denkt er sich.

Aber Ernst, sagt Hannes, es drückt doch nur noch Chief auf der Zentripetalkraft, die Zentrifugalkraft hast Du doch gesprengt, wie kann es denn dann sein, das ich das Containerschiff zu mir ruhend sehe, ob wohl doch Chief mit der Zentripetalkraft dagegen drückt?

Eben Hannes sagt ernst, ohne Frage brauchen wir hier eine Gegenkraft, die eben der der Zentripetalkraft entgegengerichtet ist. Ja und wo ist die, fragt Hannes. Schaue doch mal auf der gegenüberliegenden Seite von Chief nach, was da so ist.

Hannes schüttelt den Kopf und sagt, da drückt aber doch kein Schlepper, wo soll denn da die Zentrifugalkraft sein? Eben sagt Ernst, das ist nur eine Scheinkraft. Dann gibt es die doch gar nicht wirklich sagt Hannes, dann kann die doch auch keine Wirkung haben, das ist doch alles Unfug…

Ich zeige Dir, dass die Zentrifugalkraft auch als Scheinkraft eine reale Kraft ist, sagt Ernst, er nimmt einen Ball und legt diesen aufs Deck. Hannes sieht verwundert, wie dieser wie mit Geisterhand anfängt zum Rand zu rollen, genau zu dem Rand an dem Chief mit der Zentripetalkraft drückt.

Siehst Du Hannes, die Zentrifugalkraft ist hier für uns auf dem Containerschiff eine reale Kraft, sie ist nach außen gerichtet und kann Dinge real bewegen.

Hannes überlegt, ob es noch Sinn macht, in meinem Alter Bäcker zu werden,…

Mit Bild wäre es sicher noch deutlicher, aber die Jungs verstehen es vermutlich eh nie.


Mag das mal wer ins Mahag kopieren?
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon Artie » Dienstag 24. Januar 2012, 17:27

Ja, die Story ist lustig, aber ich mag da immer weniger Lesen, es reicht nicht mal dazu was rein zu kopieren.
Chief: „Die Beschleunigung bleibt vorhanden obwohl die Summe alle Kräfte gleich Null ist. F_magnetanziehung+F_trägheit=0.
F1=-F2=> F1+F2 = 0.“

Highway: „Aus F1=-F2 folgt F1+F2 <> 0 du Amateur.“

Chief: „Du lügst schon wieder Du Arsch!“
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon Jogi » Dienstag 24. Januar 2012, 22:40

Prruuuust!!! :lol: :lol: :lol:

Vielleicht sollte ich doch wieder mal im Mahag lesen...
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon Karl » Mittwoch 25. Januar 2012, 12:28

@neP:

Dein Beispiel finde ich wirklich gut. Nur einen "Verbesserungs?"-Vorschlag hätte ich anzubringen. Die Schlepper "Zentripetalkraft" und "Zentrifugalkraft" sollten das Containerschiff nicht schieben sondern schleppen. "Zentripetalkraft" zieht zum Drehzentrum, "Zentrifugalkraft" zieht vom Drehzentrum weg. Dann ist auch die Analogie zum entsprechenden Kraftvektor gegeben. Die Schlepper sind die Köpfe (Pfeile) der Vektoren und die Seile die Schäfte. Lass also die Schlepper, Schlepper sein und nicht Schieber ;-)

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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon nocheinPoet » Mittwoch 25. Januar 2012, 13:32

Karl hat geschrieben:
Dein Beispiel finde ich wirklich gut. Nur einen "Verbesserungs-?"-Vorschlag hätte ich anzubringen. Die Schlepper "Zentripetalkraft" und "Zentrifugalkraft" sollten das Containerschiff nicht schieben sondern schleppen. "Zentripetalkraft" zieht zum Drehzentrum, "Zentrifugalkraft" zieht vom Drehzentrum weg. Dann ist auch die Analogie zum entsprechenden Kraftvektor gegeben. Die Schlepper sind die Köpfe (Pfeile) der Vektoren und die Seile die Schäfte. Lass also die Schlepper, Schlepper sein und nicht Schieber ;-)

Danke für die Blumen und Du hast ja so recht, und darum steht oben auch der Hinweis, ich grüble ja auch alleine weiter, und finde das Beispiel wirklich sehr tauglich, denn es zeigt perfekt wie falsch Chief und Hannes liegen. Das wir besser ziehen als drücken war mir auch schnell klar, darum sind nun solche Bilder in arbeit:

Bild

Der Punkt in der Mitte wird zu einer Insel, um die Ernst nun in einer Kreisbahn fahren soll, und richtig gut ist, das man dann auf dem Schiff von Ernst mal ein Lot halten kann, das sich zur Seite neigt, oder man lässt eine Kugel auf dem Deck los, die Bahn die diese dann beschreibt, dürfe Scharo Freude machen.

Also ich bin am Ball und überarbeite das hier. Würde mich freuen, wenn dann einer am Ende noch ein wenig Formeln rüber gießt.


Lieben Gruß

Manuel
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon nocheinPoet » Mittwoch 25. Januar 2012, 14:27

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Für einige Menschen ohne physikalisches Grundlagenwissen ist die Zentrifugalkraft oft nicht zu begreifen, sie fantasieren sich da ganz wilde Ideen zusammen, wie das eben alle Lehrbücher falsch sein müssen, oder das die Physiker die Zentrifugalkraft abschaffen wollen, um den Weg für die RT zu bereiten oder was sonst auch immer. Darum hier nun mal mein Versuch diese Dinge ganz klar zu beschreiben, sollte für Kinder mit normaler Intelligenz schon ab ca. 10 Jahren im Grundsatz verständlich sein. (Zur Not fährt man mal mit einem Auto um eine Verkehrsinsel)

Die „Schlepper“ in dem Beispiel haben Bugstrahlruder, können also egal in welche Richtung das Heck auch zeigt, in jeder Richtung ziehen. (zeichnet sich so einfacher…) So nun aber los:


Ein Containerschiff fährt mit Kapitän Ernst übers Meer und an einer Insel vorbei. Ernst erhält eine Nachricht von Harald aus der Rederei, er möge doch bitte einen Kreis um die Insel fahren. Würde ich gerne, antworte Ernst, aber meine beiden „Mechaniker“ Ljudmil und Robert bekommen die Ruderanlage nicht hin, seit Tagen basteln sie schon daran herum, dennoch kann man nur gerade aus fahren, ich glaube ich brauche dringend andere Mechaniker.

Es ist wichtig, dass Du die Kreisbahn um die Insel fährst, ich schicke Dir einfach zwei Schlepper, die ziehen Dich dann eben. Gesagt getan, und so schickt Harald nun Chief mit der Zentripetalkraft und Hannes mit dem Schlepper Zentrifugalkraft los um Ernst um die Insel zu ziehen.

Als Beide das Containerschiff erreicht haben, ruft Chief auf der Zentripetalkraft zu Hannes auf der Zentrifugalkraft: „Hallo Hannes, nach der Hanselphysik müssen wir beide gleichstark von beiden Seiten am Containerschiff ziehen, denn beide Kräfte müssen ja gleich groß sein. Ich ziehe also mit der Zentripetalkraft immer direkt Richtung Insel, und Du ziehst mit der Zentrifugalkraft genau mit der gleichen Kraft in die andere Richtung, denn nach der Hanselphysik von Lothar Pernes kann nur so ein Körper auf eine Kreisbahn gebracht werden.

Hannes bestätigt das und so positionieren sich beide Schlepper neben dem Containerschiff jeder auf einer Seite, Chief mit der Zentripetalkraft auf der Seite zur Insel hin. Sie werfen Zugseile zum Containerschiff und können mit diesen auch die Zugkraft genau messen, die sie auf das Containerschiff ausüben. Dazu mal ein Bild:

Bild
Abb. 01: Chief mit der grünen Zentripetalkraft und Hannes mit der Zentrifugalkraft in rot

Nun fangen Chief und Hannes kräfig an zu ziehen, Chief zieht immer Richtung Insel, Hannes hält mit gleicher Kraft sauber dagegen. Nach einer gewissen Zeit siehst es dann so aus:

Bild
Abb. 02: Chief mit der grünen Zentripetalkraft und Hannes mit der Zentrifugalkraft in rot, nach dem sie eine Weile gezogen haben

Kapitän Ernst hat sich vor lauter Verzweiflung über die Unfähigkeit der beiden Schlepperkapitäne schon alle Haare ausgerissen und schlägt nun voller Verzweiflung mit dem Kopf auf die Reling. Kurzerhand kappt er dann die Verbindung zur Hannes auf der Zentrifugalkraft und so vom überflüssigen Zug der Zentrifugalkraft befreit schafft es nun die Zentripetalkraft das Containerschiff zur Seite zu bewegen und so auf eine Kreisbahn um die Insel zu bringen:

Bild
Abb. 03: Chief mit der grünen Zentripetalkraft schafft es alleine durch eine Zugkraft zur Insel hin, das Containerschiff auf einer Kreisbahn zu halten

Hannes konnte sich gerade noch von der Zentrifugalkraft retten und Ernst nimmt ihn freundlich wie er ist an Bord.

Dort heult Hannes los, ohne die Zentrifugalkraft könnte das Containerschiff doch nie eine Kreisbahn fahren, man brauche die Zentrifugalkraft als gegengerichtete gleichgroße Kraft gegenüber der Zentripetalkraft von Chief. Die Beule auf dem Kopf von Ernst nimmt bedrohliche Ausmaße an.

Ob sich das Containerschiff denn aus der Sicht von Hannes nun bewege, will er wissen, was Hannes verneint und Ernst verwirrt. Richtige Aussagen ist er von Hannes so nicht gewöhnt. Mutig fragt er weiter, sage mal Hannes, wenn sich das Schiff in Bezug zu Dir nicht bewegt, dann müsste auf dieses doch nach Newton keine Kraft wirken, oder zwei gleiche gegengerichtete, die sich ausgleichen, denn nur wenn beide gleich groß sind, wird der Körper seiner gleichförmigen Bewegung weiter folgen.

Hannes ist irritiert, wie gut dass ich keine Haare mehr habe, denkt er sich.

Aber Ernst, sagt Hannes, es zieht doch nur noch Chief auf der Zentripetalkraft, die Zentrifugalkraft hast Du doch abgemacht, wie kann es denn dann sein, das ich das Containerschiff zu mir ruhend sehe, obwohl doch Chief mit der Zentripetalkraft daran zieht?

Eben Hannes sagt Ernst recht ernst, ohne Frage brauchen wir hier eine Gegenkraft, die eben der der Zentripetalkraft entgegengerichtet ist. Ja und wo ist die, fragt Hannes. Schaue doch mal auf der gegenüberliegenden Seite von Chief nach, was da so ist. Hannes schüttelt den Kopf und sagt, da zieht aber doch kein Schlepper, wo soll denn da die Zentrifugalkraft sein? Eben erwidert Ernst, das ist ja auch nur eine Scheinkraft. Dann gibt es die doch gar nicht wirklich sagt Hannes, dann kann die doch auch keine Wirkung haben, das ist doch alles Unfug…

Ich zeige Dir, dass die Zentrifugalkraft auch als Scheinkraft eine reale Kraft ist, sagt Ernst, er hält ein Lot hoch und Hannes sieht, wie sich dieses zur von der Insel abgewandten Seite neigt. Hier auf dem Schiff sind wir in einem rotierenden also beschleunigten Bezugssystem, hier kann die Zentrifugalkraft auch als Scheinkraft wirken. Ich zeige Dir noch was, und dann nimmt einen Ball und legt diesen aufs Deck. Hannes sieht verwundert, wie dieser wie mit Geisterhand anfängt zum Rand zu rollen, genau zur der Insel abgewandten Seite des Schiffs.

Siehst Du Hannes, die Zentrifugalkraft ist hier für uns auf dem Containerschiff eine reale Kraft, sie ist nach außen gerichtet und kann Dinge real bewegen.

Hannes überlegt, ob es noch Sinn macht, in meinem Alter Bäcker zu werden, aber Ernst sagt Hannes, der Ball rollt ja gar nicht auf einer geraden Bahn zum Rand, er macht ja eine „Kurve“ da muss dann doch noch eine andere Kraft wirken, neben der Zentrifugalkraft, oder? Ernst runzelt die Stirn, richtig Hannes so ist das, aber dazu befrage doch mal den Mechaniker Ljudmil nach der Corioliskraft er ist da Profi, ist eben Hanselphysik für Fortgeschrittene, und während Hannes sich auf den Weg in den Maschinenraum macht, denkt sich Ernst, Rache ist süß, und kühlt sich seine Beule auf der Stirn…


Mag das mal wer ins Mahag kopieren, oder zumindest dort mal einen Link setzten?

Für konstruktive Kritik und Optimierungsvorschläge bin ich dankbar.
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon Bell » Mittwoch 25. Januar 2012, 15:16

So wird das aber nichts Manuel,

Chief müßte am Bug ziehen und Hannes am Heck, damit das Schiff eine Kreisbewegung um die Insel macht.

So fährt das Schiff geradeaus, wird lediglich minimal nach links versetzt und wird von Chief irgendwann gestoppt, denn der zieht ja mit der Zeit immer mehr gegen die Fahrtrichtung des Schiffes.
Das GPS-System bestätigt täglich trilliardenfach, dass die Lichtgeschwindigkeit gegenüber jedem Beobachter konstant ist.
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon nocheinPoet » Mittwoch 25. Januar 2012, 15:26

Bell hat geschrieben:
So wird das aber nichts Manuel, Chief müsste am Bug ziehen und Hannes am Heck, damit das Schiff eine Kreisbewegung um die Insel macht. So fährt das Schiff geradeaus, wird lediglich minimal nach links versetzt und wird von Chief irgendwann gestoppt, denn der zieht ja immer mehr gegen die Schiffsfahrtrichtung.

Du hast sicher recht, man muss das Schiff selber drehen, nur bleibt das Prinzip ja gleich, im Grunde müsste es auch reichen, wenn Chief am Bug zieht, denn so wird das Schiff auch seine Richtung ändern. Das Beispiel bietet sicher noch einiges Potenzial, es soll so einfach wie möglich sein, und dabei so klar wie es geht.

Ziel ist ja nicht, das Hannes oder Chief ihren Irrtum erkennen und zugeben, Chief wird vermutlich eh wissen, das er irrt, und trollt nur rum, und das Hannes unfähig ist, sein eigenes falsche Verhalten zu erkennen, ist ja bekannt, Hannes wird da auch nie nun offen zugeben, sich geirrt zu haben. Ist wie bei Kurt und Z. und Co.

Aber je klarer die Erklärung ist, umso offensichtlicher wird der Blödsinn, den die Cranks da drüben so verzapft haben. Es ist ja wirklich unglaublich wie lange die sich darüber nun schon streiten, und das soll ja nach Lopez das einzige große Forum der Kritik an der RT sein. :D Selbst Harald scheint nicht mehr so froh, dass „seine“ Jungs da nun anfangen Newton zu zerbröseln. Das Forum versinkt so in Stupidität und abstrusen Unfug. Nur was hat Harald erwartet, nachdem er ja die SRT so klar falzifiziert haben, suchen sich die Cranks eben eine neue Aufgaben, und schon ist Newton eben dran und die klassisch Physik muss dran glauben.
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Re: Die Zentripetalkraft für "Cranks"

Beitragvon nocheinPoet » Mittwoch 25. Januar 2012, 15:49

Bell hat geschrieben:
So wird das aber nichts Manuel, Chief müsste am Bug ziehen und Hannes am Heck, damit das Schiff eine Kreisbewegung um die Insel macht. So fährt das Schiff geradeaus, wird lediglich minimal nach links versetzt und wird von Chief irgendwann gestoppt, denn der zieht ja immer mehr gegen die Schiffsfahrtrichtung.

Was sagst Du denn dazu:

Bild
Bild

Wenn dann sollte man es schon richtig machen. Ich mag nur nicht noch mal die ganzen Bilder für die Tonne erstellen. Wobei das mit GIMP und vielen Ebenen recht gut geht.
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