Zentrifugal-/Zentripetalkraft

[pauli]

Bei wikipedia landet man mit "Zentrifugalkraft" bei Zentripetalkraft, eine der vielen Sachen, mit der ich mich immer wieder abkämpfe. Das ist bestimmt auch schonmal irgendwo gesagt worden, finde aber nichts Geschlossenes:

- Die Zentripetalkraft wirkt zum Zentrum und wird z.B. durch Gravitation, Haftreibung von Autoreifen in Kurven oder dem dicken Hintern im Karussel übertragen

- Die Zentrifugalkraft/Fliehkraft wirkt nach aussen vom Zentrum weg und wird durch Trägheit der Objekte bei Richtungsänderungen erzeugt

- der Mond kreist um die Erde, ist also der Z.petalkraft ausgesetzt, man hat aber nie beobachtet, dass Steine oder Geröll trotz ihrer Trägheit durch Z.fugalkraft von ihm wegfliegen.

Warum erzeugt Gravitation bzw. das um-die-Erde-Stürzen keine Zentrifugalkraft?

Wenn es mit ART (Krümmung) zusammenhängt, wie hat man sich das vorher erklärt?

[El Cattivo]

[pauli]

Hi El Cattivo,

das verstehe ich auch soweit, aber ein um die Erde fallender Astronaut hat auch für sich eine Trägheit, trotzdem drängt sie ihn nicht nach Aussen, er spürt das Fallen nicht.

hm, Fallen, da liegt doch irgendwo die Lösung, Auto- und Karusselfahrer fallen im Gegensatz zu Astronauten nicht

[richy]

Hi
In der Schule meinte mein Physiklehrer mal eine Zenifugalkraft gibt es gar nicht, sondern nur eine Zentripedalkraft. Die Aussage ist Quatsch.
Bei manchen Physik Schulbuecherm habe ich mich auch schon gefragt nach welchem System hier Kraefte eingezeichnet werden.

Fuer mich wird die Zetrifugalkraft am verstaendlichsten, wenn ich sie mit dem Analogon der einfacheren Anfahrkraft vergleiche, die ebenfalls aus einem Beobachtersystemwechsel resultiert.
Und das Beobachtersystem ist zusammen mit Newton F=m*a auch schon der entscheidende Punkt deiner Fragestellung.

Am Beispiel der Anfahrkraft :
Wenn ich das Anfahren eines Omnibusses beschreiben will, kann ich dies als Nichtmitreisender tun. Ich lege als Koordinatensystem z.b. die Strasse fest auf der der Bus faehrt.
Hier messe ich, dass der Bus beim Anfahren eine beschleunigte Bewegung ausfuehrt. Ueber F=m*a sehe ich, dass diese Bewegung durch eine Kraft F verursacht wird.
Die Kraft wirkt auf alle feste Objekte im Bus. Auf die Mitreisenden wird sie zum Beispiel ueber die Sitze uebrtragen.

Nun kann ich das Geschehen auch als Mitreisender im Bus betrachten.
Dazu lege ich mein Koordinatensystem nun in den Bus.
Im mathematischen Modell bedeutet dies, dass ich eine Koordinatentrasformation durchfuehre. Und aus dieser resultiert im Bus ein Kraftpotential, die Anfahrkraft. Und zwar entgegen der von aussen beobachteten Fahrtrichtung.
Als Mitreisender im Bus beobachte ich jedoch dass alle Objekte um mich ruhen. F=m*a=0.
Auf alle Mitreisenden wirkt zwar die Anfahrkraft, sie wird jedoch durch die Gegenkraft des Sitzes zu Null kompensiert.

Das ganze laesst sich nun auf eine Drehbewegung z.B eines Karusells uebertragen. Betrachte ich dieses von ausserhalb, so entspricht dies auch einer beschleunigten Bewegung. Wie beim Bus ist diese Bewegung ausreichend fuer eine Beschreibung des Karusells und laesst sich auch als Kraft formulieren.
Setzte ich mich nun ins Karusell, wird die entsprechende Koordinatentrasformation etwas komplizierter und ich erhalte die zusaetzliche Zentrifugal und bei Bewegungen innerhalb des Karusells die Corioliskraft.
Vom Standpunkt des Beobachters im Karusell ist aber alles in Ruhe.
Die Zentrifugalkraft wird ueber die Gegenkraft (Zentripedalkraft)
kompensiert.

Ich hoffe mal meine einfache Erklaerung ist in etwa korrekt.
Bei 99% aller Relativitaetsgegner scheint mir der fundamentale Fehler,
dass sie sich nicht an ein festgelegtes Koordinatensystem halten koennen.
Beim Beispiel des Omnibus beobachten sie diesen z.B. zwar von aussen, moechten sich aber gleichzeitig in die Rolle des Mitreisenden versetzen.
Und aus diesen selbstgebastelten Widerspreuchen folgern sie, dass sie schlauer sind als Herr Einstein.

Genauso ist dies im Falle deines Astronauten.
Man ist dazu geneigt dessen Position als Koordinatensystem festzulegen.
Wobei der Vorgang von aussen betrachtet einfach eine beschleunigte Bewegung ist.
Ebenso ist man dazu geneigt wirkenden Kraefte ueber ihre physiologische Wirkung zu beschreiben. Eine permanente beschleunigte Bewegung scheint z.B. leicht zu Brechreiz zu fuehren

[pauli]

ok richy, danke erstmal, muss das erstmal in Ruhe durchgehen. habe das gefühl, bin kurz vorm Durchbruch

[El Cattivo]

Hi Pauli

Erst mal der Mond und die Astronauten. Die Zentripitalkraft ist ja die Kraft, die ein Objekt in eine Kreisbahn zwingt. Der unterschied zwischen Astronaut und Karussell ist, wie die Zentripitalkraft wirkt. Nehmen wir ein Karussell und rechts ist eine Armlehne. Dann wirst du gegen diese Lehne gedrückt. Wenn ein ruhender Beobachter von oben guckt, dann sieht er dich in einer Kreisbahn bewegen. Die Kraft, die dich in diese Kreisbahn zwingt wird von der Lehne übertragen. Von dem ruhenden Beobachter aus gesehen drückt dich die Lehne quasi in die Kreisbahn hinein. Was würde passieren, wenn die Lehne plötzlich wegfallen würde? Dann würdest du vom ruhenden Beobachter aus, einfach gerade weiter fliegen (Sofern du nicht auf die Idee kommst dich irgendwo festzuhalten) Beim Mond und den Astronauten wird die Kraft aber nicht von einer Stuhllehne übertragen sondern von der Gravitation. Diese Kraft wirkt quasi durch alles hindurch. Die Zentrifugalkraft ebenso. Kräfte werden einfach addiert, Summe der Kräfte ist 0, daher spürst du nix. Bei der Lehne geht die Kraftübertragung über das Material bzw deinen Körper, die Gravitation wird nicht von einem Material übertragen.

Der Astronaut wird auch nach außen getrieben, sonst würde er auf die Erde Fallen wegen der Gravitationskraft. Er merkts einfach nur nicht, weil die Kraftübertragung in dem Fall nicht über ein Material bzw. über seinen Körper wirkt.

So ein bisschen rechnen. In der Physik benutzt man einen Ortsvektor um die Position eines Objektes zu beschreiben. Daher man zeichnet sich ein Koordinatensystem und auf den Punkt auf den der Ortsvektor zeigt, da ist das Objekt. Der Vektor besteht im 2D sinnigerweise aus zwei Komponenten. Dieser Ortsvektor kann aber auch eine Funktion sein, die von der Zeit abhängt. Mit anderen Worten, die Position des Objektes ändert sich mit der Zeit. Ich hab da unten mal eine sehr bekannte hingeschrieben:

$ \vec{r}(t) = R(\vec{e_{x}} \cdot cos(\omega t) + \vec{e_{y}} \cdot sin(\omega t)) $


$ \omega = 2 \pi \cdot f = \frac{ 2\pi}{T}$

$\vec{e_{x}}$ und $\vec{e_{y}}$ sind die sogenannten Einheitsvektoren. Einfach gesagt, der Part der mit $ \vec{e_{x} $ multipliziert wird ist einfach die x-Komponente und $ \vec{e_{y} $ logischer weise die y-Komponente...
Einfacher ist vielleicht erstmal der hier:
$ \vec{r} =\vec{e_{x}} \cdot 4+ \vec{e_{y}}\cdot5 $
Der zeigt einfach auf die Koordinaten 4;5... Hinter den Einheitsvektoren steckt zwar noch ein bisl mehr, aber das ist hier nich von Belang.

Zurück zu meiner Ortsfunktion, die ja ein bißchen wild aussieht aber einen hohen Bekanntheitsgrad genießt. Sie beschreibt einfach einen Objekt, das sich im Kreis bewegt. Das T steht für die Periode, die Zeit, die das Objekt benötigt um einmel einen vollen Kreis zu durchlaufen. Daraus lässt sich dann die Kreisfrequenz ω berechnen. In diesem Zusammenhang spricht man eher von der Winkelgeschwindigkeit oder Rotationsgeschwindigkeit ω. Dieses 2*pi kommt einfach daher, das man auf einen Vollkreis normiert hat. Das R hab ich mal für den Radius der Kreisbahn gewählt. Kannst dir ja mal ein paar Werte für ausdenken und gucken, was für Koordinaten die Funktion für unterschiedliche t (Zeit) ausspuckt.

Gesucht ist die Funktion [Tex]\vec{F}(t)[/Tex]

Wie kommt man darauf? Ganz einfach mit Newton, für die Geschwindigkeit gilt:
$\vec{v}= \frac{ \partial \vec{r}}{\partial t}$
Die Partielle ableitung nach der Zeit. Mit anderen Worten, einfach die x Komponente und y Komponente nach der Zeit ableiten.
Für die Beschleunigung a gilt:
$\vec{a}= \frac{\partial\vec{v}}{\partial t} = \frac{\partial^{2}\vec{r}}{\partial t^{2}}$
und zu guter letzt:
$\vec{F}=m \cdot \vec{a}$

mfg

[as_string]

Hallo!

Die Beschreibung von El Cattivo der Zentripetalkraft finde ich erste Sahne! Allerdings würde ich bei der Zentrifugalkraft das etwas anders beschreiben.
Dazu sollte man sich erst die Newtonschen Gesetze anschauen. Da ist es ja so, dass ein Körper seinen Impuls beibehält, außer denn in Summe eine Kraft (also eine resultierende Kraft) auf ihn wirkt. Dann ändert sich sein Impuls entsprechend dieser Kraft. Besonders wenn also keine Kraft auf einen Körper einwirkt bleibt sein Impuls erhalten und damit seine Geschwindigkeit, er macht also eine gleichförmige Bewegung. Falls seine Geschwindigkeit irgendwann mal 0 ist und dann keine Kraft auf ihn einwirkt, dann bleibt er auch weiterhin in Ruhe. Wenn ein Körper auf einen anderen Körper eine Kraft ausübt, dann erfährt er genau die selbe Kraft, nur entgegengesetzt gerichtet. Das sind in aller Kürze die Newtonschen Gesetze.
Diese Gesetze haben aber eine wichtige Voraussetzung, damit sie überhaupt Gültigkeit haben: Alles stimmt nur so in einem Inertialsystem. Nehmen wir mal ein Auto auf der Straße. In guter Näherung soll die Straße mal ein Inertialsystem sein. Wenn das Auto steht und man sitzt drin, wirft dann einen kleinen Ball senkrecht nach oben, dann sollte der auch wieder direkt in der Hand landen, weil er in horizontaler Richtung vorher in Ruhe war und im freien Fall nur ständig eine Kraft nach unten auf ihn einwirken sollte, nämlich die Gewichtskraft. Man erwartet also keine Beschleunigung des Balls nach der Seite, oder nach hinten oder vorne.
Wenn das selbe Auto jetzt auf der Straße gleichförmig (also mit konstanter Geschwindigkeit) fährt, dann wird der Ball auch wieder in der Hand landen. Man kann den Vorgang in einem beliebigen Inertialsystem betrachten und mit dem Auto haben wir zwei, die sich für eine Betrachtung anbieten (obwohl jedes andere genau so gut ist physikalisch gesehen): Einmal eines, in dem die Straße in Ruhe ist und das Auto sich bewegt und einmal eines, in dem das Auto in Ruhe ist und sich die Straße unten dran in entgegen gesetzte Richtung bewegt. Im Auto-System hat man wieder den senkrechten Wurf nach oben, alles wie vorher im stehenden Auto auch. Ist auch logisch: Das Auto ist in Ruhe in diesem Bezugssystem (das mag etwas merkwürdig klingen, weil ich ja jetzt sage, dass ein fahrendes Auto in Ruhe sei. Das liegt aber nur daran, dass wir im Alltag so eine Landstraße oder den Erdboden immer als ruhend definieren und das Bezugssystem Auto so erstmal befremdlich vorkommt. Aber genau hier fangen die Ungenauigkeiten an, die später vielen unserer "Kritiker" zum Verhängnis werden, wenn sie die SRT verstehen wollen).
Wenn man den selben Vorgang im Straßen-Ruhesystem beschreibt, bewegt sich das Auto und die Hand, die den Ball wirft nach vorne. Man kann die Flugbahn des Balles beschreiben und stellt fest, dass der gar nicht senkrecht nach oben geflogen ist und wieder runter, sondern eine parabelförmige Flugbahn vollzogen hat. Man stellt auch fest, dass der Ball vorher und hinterher eine konstante Geschwindigkeit in waagerechter Richtung hatte. Es handelt sich jetzt plötzlich um einen schrägen Wurf mit einer ganz anderen Anfangsgeschwindigkeit (das nennt man dann auch Aberration in der klassischen Mechanik). Aber Newtons Gesetze stimmen auch für diese Bewegung, auch wenn die konkreten Werte der Vektoren ganz andere sind. Man kann die Gleichungen (in Vektorform) hinschreiben, die Messwerte einsetzen und sieht, dass die Gleichungen durch diese Werte gelöst werden.

Jetzt schauen wir uns das mal in einem Nicht-Inertialsystem an, also einem beschleunigten Bezugssystem: Das Auto fährt beschleunigend an und man versucht im Auto sitzend wieder senkrecht den Ball nach oben zu werfen (senkrecht im momentanen Ruhesystem des Autos). Man stellt fest, dass der Ball entgegen der Beschleunigungsrichtung des Autos selbst auch beschleunigt wird, obwohl in waagerechter Richtung doch gar keine Kraft auf ihn wirkt. Das mag erstmal erstaunlich sein, aber wenn man es von der Straße aus betrachtet, ist es wieder ein schräger Wurf, nur dass die Hand und das Auto eben so beschleunigen, dass der Ball die Hand nicht wieder treffen kann, wenn er runter kommt. Im Inertialsystem (z. B. ein straßenfestes) stimmen die Gleichungen also nach wie vor (die Parabelbahn löst die Newtonschen Gleichungen), aber im Nicht-Inertialsystem das mit dem Auto mitgeführt ist, gab es eine Beschleunigung des Balles, ohne dass es eine echte Wechselwirkung mit etwas anderem gab. Der Ball war ja im freien Fall, also gab es nur seine Gewichtskraft, also die Anziehungskraft der Erde.

Es ist sofort klar, dass das Problem einfach daran liegt, dass man die Koordinaten des Balls in einem Nicht-Inertialsystem, also einem beschleunigten Bezugssystem beschrieben hat. Da gelten also die Newtonschen Gesetze nicht mehr. Man könnte jetzt sagen: OK, dann suche ich mir halt immer ein Inertialsystem und beschreibe alles darin. In der Tat macht es das manchmal vielleicht einfacher und es wird dann immer auch stimmen. Allerdings hätte man manchmal doch gerne die Möglichkeit Gesetze zu finden, die eine Bewegung auch in einem beliebig beschleunigten Bezugssystem beschreiben kann. Und so kam man auf die Idee, Scheinkräfte einzuführen. Im beschleunigenden Auto ist es so, als ob auf den Ball noch eine zusätzliche Kraft gewirkt hätte und zwar entgegen der Beschleunigung des Autos. Wenn man diese Trägheitskraft (so nennt man Scheinkräfte auch gerne mal) einführt, dann kann man wieder mit Newtons Gleichungen rechnen und alles ist bestens. Generell hat man deshalb mit translativ beschleunigten Bezugssystemen nicht so große Probleme. Schwieriger wird es, wenn man rotierende Bezugssysteme hat. Die sind auch beschleunigt, aber nicht so wie bei einer Translation in jedem Punkt in die selbe Richtung und mit gleichem Betrag, sondern je nach Punkt im Koordinatensystem unterschiedlich. Wenn man da etwas "rumrechnet", kommt man darauf, dass man zusätzlich noch die Zentrifugalkraft und die Corioliskraft als Scheinkräfte einführen muss, damit es im rotierenden Bezugssystem auch noch funktioniert. Ansonsten ist aber alles analog zu der Sache mit dem beschleunigenden Auto.

Konkretes Bsp: Karussell. Von außen betrachtet, also im Inertialsystem "Jahrmarkt", stimmt alles ohne Scheinkräfte wunderbar: Auf das Kind im Karussellsitz wirkt eine Kraft Richtung Rotationsachse, die das Kind nach innen beschleunigt und so verhindert, dass es nach außen weg fliegt, ganz so, wie es El Cattivo schon beschrieben hat. Wenn das Kind einen Ball dabei hätte und diesen einfach mal fallen lässt, dann ist das wie ein waagerechter Wurf: Der Ball hat eine Anfangsgeschwindigkeit, weil das Kind ja in Bewegung ist, die in horizontaler Richtung zeigt und es wirkt nur noch die Gewichtskraft auf ihn.
Jetzt wechseln wir aber in das rotierende Bezugssystem des Karussells. Dort ist das Kind in Ruhe (seine Koordinaten bleiben ständig die selben, es hat also keine Geschwindigkeit). Wenn es den Ball fallen lässt, sieht es aber für das Kind so aus, als ob er nach außen weg beschleunigt werden würde. Wenn man also die Koordinaten des Balles in einem mit dem Karussell mitrotierenden Bezugssystem aufzeichnet stellt man fest, dass es zusätzlich zu der Beschleunigung durch die Gewichtskraft (mit der alleine müsste er einfach senkrecht nach unten fallen, weil er ja vorher in Ruhe war, in diesem Bezugssystem) noch eine Beschleunigung nach außen gegeben hat, wie wenn auf den Ball noch eine zusätzliche Kraft gewirkt hätte. Diese "Scheinkraft" ist die Zentrifugalkraft. Man kann die Flugbahn des Balles korrekt im rotierenden Bezugssystem beschreiben, wenn man auf den Ball noch Zentrifugal und Corioliskraft wirken lässt.

Von Deinen drei Punkten, die Du zuerst erwähnt hast, bleibt ja nur der letzte als Frage offen (die mit dem Mond). Das würde ich jetzt so erklären:
Einmal kann man es in einem Inertialsystem betrachten: Der Mond fliegt auf einer (fast-)Kreisbahn um die Erde. Er wird als ganzes (also wirklich jedes einzelne Sandkorn) von der Erde angezogen. Das ist die Zentripetalkraft, die ihn immer weiter auf seine Kreisbahn zwingt.
Dann im mitrotierenden Bezugssystem: Dort steht Erde und Mond fest. Allerdings wirkt auch hier ganz genau so die Gravitation auf beide und zieht sie ja eigentlich zusammen. Dass sie nicht wirklich zusammengezogen werden ist nur durch eine Kraft zu erklären, die der Gravitation entgegen wirkt. Und das ist die Scheinkraft "Zentrifugalkraft". Das führt dazu, dass beide Massen überhaupt erst in ständiger Ruhe in diesem mitrotierenden Bezugssystem bleiben können, seine Koordinaten also immer die selben bleiben. Ohne diese Scheinkraft wären Newtons Gesetze nicht anwendbar (sind auch nicht komplett anwendbar, weil actio=reactio eigentlich nicht mehr stimmt).
Das Sandkorn fliegt also nicht weg, weil auf es genau so zwei Kräfte wirken: Die Gravitation, was in diesem Falle die Zentripetalkraft ist, und die Zentrifugalkraft.

Gruß
Marco

Edit: Jetzt habe ich so lange für diesen Monster-Text gebraucht, dass es in der Zwischenzeit schon drei neue Posts gab...

[richy]

@marco
Also ich sehe das bischen anders. Das Newtonsche Gesetzt gilt doch immer.
Ich muss nur meine Koordinatentransformation korrekt durchfuehren.
Und das geht auf mathematischem Weg, indem ich nicht nur die Transformationsgleichung beruecksichtige, sondern auch die Ableitungen korrekt transformiere.

Beim Beispiel mit dem Ball im Auto :
Von der Strasse betrachtet beschleunigt das Auto hmm wie soll man sagen unter dem Ball hindurch.
Aber auch wenn ich das Koordinatensystem in den Bus lege andert sich dem gegenueber nichts an Newton, da aus der koordinatentransformation die ersatzweise Anfahrkraft folgt, die gegen die von aussen beobachtete Fahrtrichtung wirkt. Durch diese wird der Ball vom Autofahrer aus betrachtet auf ihn zu beschleunigt.

Welche Kraefte im mitbewegten Koordinatensystem wirken, kann ich also auch grob abschaetzen wenn ich anneheme, dass die zugehoerigen Reactio, Gegenkraefte fehlen.
Fahre ich im Karusell mit, und lasse da den Ball los wird er sich radial von mir entfernen. (Von aussen betrachtet tangential)
(Da haette ich spaeter uebrigends noch eine Frage zur Corioliskraft.)
Die Zentrifugalkraft wirkt also radial nach aussen.
Und sie ergibt sich aus der Koordinatentransformation, die die Drehbewegung "wegtransformiert"
Wie beim Bus ist sie der die Bewegung verursachenden Kraft entgegengerichtet. Die Zeichnung von Cattivo damit auch ohne irgendwelche Berechnungen verstaendlich. Und korrekt bis auf das Detail, dass das zugrunde liegende Koordinatensystem nicht zum Beispiel durch Einheitsvektoren eingezeichnet ist.

Wuerde man dieses auf den sich drehenden Koerper legen, dann muesste man ersatzweise noch die Zetrifugalkraft mit einzeichnen.

Ich meine der entscheidende Punkt bei Missversaendnissen mit der Zentrifugalkraft ist der, dass diese eben nur existiert, wenn das Koordinatensystem der Drehbewegung folgt.
Betrachte ich ein Karusell von aussen existiert keine Zetrifugalkraft.
Das wollte mein damaliger Physiklehrer wohl auch zum Ausdruck bringen.
Aber ich vermute er hatte den feinen Unterschied wohl selbst nicht verstanden

Meine Frage zur Corioliskraft :
Ich setze mich auf eine drehende Scheibe.
Als Spielzeug habe ich eine Kugel mitgenommen.
Na jetzt komme ich schon ins schlingern. Kraeftefrei kann ich diese ja nicht rollen lassen, dann wuerde sie ja schweben. (Wird der 2 te Teil meiner Frage)
Erstmal der simple Fall. Ich lege ein Rohr entlang des Radius der Scheibe.
Klar, hier kann die Corioliskraft keine Richtung aendern.

Jetzt lasse die Kugel einfach mal los und sie rollt radial von mir ueber die fuer mich ruhende, sonst rotierende Scheibe.
Wird die Kugel durch die Corioliskraft tangential abgelenkt ?
Und wie ist es wenn die Kugel die Scheibe verlaesst ?
Eine rollende Kugel kann meiner Ansicht nach keine Kraefte aufnehmen. Gibt es da ueberhaupt einen Unterschied zu einer "frei schwebenden" ?
Dann duerfte sich beim Verlassen der Scheibe doch eigentlich nichts aendern.

[richy]

Das mit dem Brechreiz hab ich uebrigends aus Berichten zum Parabelflug geschlossen. Wobei ich mich frage. Was fuehrt eigentlich konkret dazu ?
So ein Parabelflug ist physikalisch gesehen doch kein grosser Unterschied zu einem Fallschirmsprung. Wird es einem dabei auch schlecht ?

Und was ich mich ab und zu schon gefragt habe.
Warum sind kartesische Koordinaten scheinbar ein Vorzugssystem ?
Wir denken jedenfalls in kartesischen Koordinaten. Mit einem Stadtplan in Kugelkoordinaten wird man um einiges schwerer den Weg zum Bahnhof finden.

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Hallo richy!

Ich denke, Du meinst im Prinzip das gleiche. Allerdings ist die Ausdrucksweise wirklich so, dass man eben sagt, die Newtonschen Gesetze gelten nur im Inertialsystem und in beschleunigten Koordinatensystemen kommen eben noch Scheinkräfte dazu, die rein nach Newton nicht vorhanden sein dürften, weil sie nicht auf einer echten Wechselwirkung basieren.
Deshalb schreibt Einstein ja in seiner SRT Arbeit eben statt "Inertialsystem" (den Begriff gab es damals noch gar nicht, so weit ich weiß), "ein Koordinatensystem, in dem die Newtonschen Gleichungen gelten" (oder so ähnlich, habe jetzt nicht nachgeschaut).
Klar, kannst Du mit einer Transformation immer in ein Inertialsystem gehen, dort mit Newton (und ohne Scheinkräfte dann, weil es die bei Newton ja eigentlich nicht gibt) rechnen und dann wieder zurück transformieren. Man kann sich das auch allgemein betrachten und findet dann eben, dass die Gleichungen alle auch im beschleunigten System "funktionieren", wenn man den Kunstgriff mit den Scheinkräften macht.

Wie gesagt: Ich meine, dass es eigentlich nur eine unterschiedliche Art ist, die Dinge zu bezeichnen. Ich meine aber, dass man es eher so verwendet, wie ich es beschrieben habe. Ich finde es auch viel klarer, wenn man es wirklich so betrachtet, wie ich es geschildert habe. Allerdings ist es vielleicht auch einfach Geschmackssache... Der Unterschied ist letztendlich: Du sagst, dass Scheinkräfte noch zu Newton dazu gehören, deshalb stimmt meine Aussage mit den "Newton nur in Inertialsystemen" nicht, und ich sage, dass Scheinkräfte nicht mehr direkt zu Newton gehören, deshalb stimmt Newton dann nur in Inertialsystemen. Wir sind uns aber beide einig, dass man eben in einem Nicht-Inertialsystem Scheinkräfte benötigt, um Newtons F=m·a etc. anwenden zu können. Klar ist auch, dass man durch entsprechende Transformation in ein Inertialsystem die Scheinkräfte alle wegtransformieren kann. Wir sind uns also in der Sache an sich schon einig, oder?

Gruß
Marco

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[richy]

Hi marco
Ja, das ist eine Frage der Definition. Wobei deine Anschauung wohl die uebliche ist, mir aber nicht so richtig zusagt.
Denn deine Definition oder auch diese hier
http://www.physikon.de/physikon.cgi?s=http%3A//www.physikon.de/cgibin/physikon.cgi%3Fgebiet%3D8%26kapitel%3D3%26seite%3D1
impliziert, dass es ein eindeutiges Kennzeichen gibt was denn nun eine Scheinkraft sei. Es ist ja nicht so, wie der Name vermuten laesst, dass solche Kraefte lediglich ein Rechntrick sind um das 1. Newtonsche Gesetz zu retten.
Im Gegenteil Mathematik und Physik passen hier wiedermal prima zusammen, was auch nicht selbstverstaendlich ist.
Wenn besagter Reisebus beschleunigt und dabei das Mittagessen das auf dem Sitz-Klapptisch stand, mir auf die Hose klatscht, werde ich einsehen, dass diese Kraft wohl schon sehr real ist. Na gut ein aussen stehender Beobachter wird sagen. Ne ne, du bist zusammen mit dem Bus praktisch in das Schnitzel mit Sosse hineingefahren.
"Du hast nur eine Scheinkraft erlebt."
"Ha ha Scheinkraft und was ist mit dem Sossenfleck auf meiner Hose ?"

Eben auch eine Ansichtssache. Warum sollte die Beschreibung des Aussenstehenden aber richtiger sein wie meine ?
Na weil ich im Gegensatz zu dir Ruhe wird der Beobachter sagen. Ich beobachte von einem Inertialsystem aus.
Gegenueber was ruht aber der Beobachter ?
Ein Anti RT wuerde nun argumentieren :
Gegenueber dem grossen heiligen Pfahl.
Was isn das ?
Na den hat irgendjemand mal in den Vakuum gerammt, mitten ins Universum. Frau Lopez wuerde ihn natuerlich lieber in die Erde stecken.

Im obigen Link steht zum Beispiel :

[El Cattivo]

[richy]

Hi Cattivo
Ok, wenn ich "gueltig" mit "invariant" uebersetze ist das schon klarer.

[pauli]

uff ihr wart ja richtig fleißig (im Gegensatz zu mir), das Durchackern muss ich auf das WE verschieben