Heureka!

Leserzuschrift, Montag, 08.06.2015, 12:33 (vor 3314 Tagen) @ Ashitaka11801 Views

>>> Wenn du mit ausgestrecktem Arm einen Stab berührst, dann erfährt dieser keinen Kraftstoß deines Körpers, weil du gar keine Kraft als Körper auf andere Körper entfalten kannst.

Doch. Ich kann diesen Stab anfassen und an mich heran ziehen.

> Richtig. Und du verlagerst damit den Mittelpunkt.

Ja, d.h., Körper und Stab bewegen sich für eine kurze Zeit relativ zueinander.
Da sie sich vorher und nachher in Ruhe befinden, muss zwischenzeitlich eine Beschleunigung aufgrund von Krafteinwirkung stattgefunden haben. (Erstes Newtonsches Gesetz)


> Egal wie Stark dein Wille ist, du verschiebst nur euren Mittelpunkt in einem leeren Raum, weil keine einwirkenden Kräfte vorhanden sind.

Doch. Das ist ja der Witz. Um diese Mittelpunkte von Körper und Stab verschieben zu können, bedarf es einer Krafteinwirkung. Von nichts kommt nichts!


>>> Es fehlt ganz klar die einwirkende Kraft eines anderen Körpers.

Unsinn. Ich übe die Kraft auf den Stab aus, damit er seine Position ändert. Vorher befand er sich im Abstand des ausgestreckten Armes, jetzt halte ich ihn dicht vor dem Helm.

> Du übst keine Kraft auf den Stab aus.

Doch. Das hattest Du sogar gerade erst geschrieben: "Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird".

Ohne Krafteinwirkung bliebe der Stab da, wo er ist.


> Bitte verwechsle den Energieumsatz in deinem Körper (um dich zu bewegen), als System, nicht mit dem zwischen Dir und einem Stab im leeren Raum.

Keine Sorge, ich kenne mich auf dem Gebiet halbwegs aus.


> Es bedarf keine Kraft, die du auf den Stab ausüben musst, um ihn an dich heranzuziehen und um dich an ihn heranzuziehen.

Du hast offensichtlich den Text, den Du zitierst, überhaupt nicht verstanden.

Der Stab besitzt eine Masse, also Trägheit, und um diese zu überwinden muss eine Kraft einwirken, andernfalls verharrt der Stab im Zustand der Ruhe.


>>> Die Kraft (F) ist die Massebeschleunigung (Kraft = Masse * Beschleunigung = m*a oder F = N = kg*(m/s²).

Ich würde den irreführenden Begriff "Massebeschleunigung" nicht verwenden, da man nie weiß, was damit gemeint ist.
Ist es die "Beschleunigung einer Masse", also "a", - oder ein Synonym für "Kraft"?

> Sehr lustig. Ist jetzt die Kraft als nächstes ein Wieselwort?

Nein. "Kraft" ist ein präziser Begriff.


> Kraft ist die "Beschleunigung einer Masse" ...

Falsch. "Kraft" ist nicht "Beschleunigung".

> ... und nur als ein solches Produkt definierbar.

Auch falsch. Kraft ist nicht als Produkt aus "Masse * Beschleunigung" definiert.
Die Formel beschreibt (nur) einen Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung, falls es zu einer Beschleunigung kommt.

Man kann auch eine Kraftwirkung ohne Beschleunigung haben. Beispielsweise die Kraft, die der Luftdruck auf den Deckel eines Konservenglases ausübt.


>>> Woher kommt also die auf den Astronauten einwirkende Kraft, damit dieser wiederum eine Kraft auf den Stab ausüben kann, wodurch dieser eine Kraft erfährt und von diesem zugleich Reaktionskräfte auf den Astronauten zurück wirken?

Der Astronaut besitzt eine Muskulatur und kann "aus sich selbst heraus" eine Kraft auf den Stab ausüben.

> Da haben wir es wieder. "Aus sich selbst heraus". Weil man es will und daran glaubt!

Ja. Der Astronaut will den Stab bewegen und glaubt - im Gegensatz zu Dir - daran, dass er es kann. <img src=" />


> Auch ich besitze eine Muskulatur, die ich regelmässig trainiere. Kann ich deshalb aus mir selbst heraus (nur durch Mukkis) die Masse eines anderen Körpers beschleunigen?

Ja.
Vielleicht solltest Du es einfach einmal probieren, anstatt nur theoretisch darüber zu philosophieren...

Wir ersetzen den Rumpf des Astronauten durch einen starren (physikalischen) Körper und den Arm durch eine Spiralfeder.

1. Die Spiralfeder wird gestaucht (zusammengepresst) und in dieser Position arretiert.
2. An dem einen Ende der Spiralfeder wird der starre Körper befestigt.
3. Das Schwert wird dicht vor das andere Ende der Spiralfeder gebracht, ohne es mit dieser fest zu verbinden.
4. Dieses System aus starrem Körper, Feder und Schwert befindet sich in Ruhe; es wirken keine äußeren Kräfte.
5. Die Arretierung der Spiralfeder wird gelöst.
6. Die Spiralfeder übt nun nach vorn eine Kraft auf das Schwert aus und nach hinten auf den starren Körper.
7. Das Schwert wird nach vorn beschleunigt und der starre Körper nach hinten.
8. Die Kraftwirkung endet, sobald die Feder ihre normale Länge erreicht hat.
9. Das Schwert und der starre Körper fliegen fortan mit konstanter Geschwindigkeit auseinander.

> Du hast das Beispiel "ruhender Astronaut/Stab" nicht Bezug nehmend ersetzt, sondern führst stattdessen mit der Spiralfeder einen völlig abseitigen (aber interessanten) Gedankenversuch ein, der physikalisch auch völlig anders zu beurteilen ist und keinen Vergleich zu meinem Beispiel (ruhender Astronaut, ruhender Stab) bietet.

Doch. Physikalisch ist das gleich. Der die Kraft ausübende Arm des Astronauten wird durch eine Kraft ausübende Spiralfeder ersetzt.


> Die Voraussetzung, dass die elastische Feder bereits Spannenergie (potentielle Energie) speichert, dass also bereits Spann-/Verformungsarbeit an der Spiralfeder verrichtet wurde, diese Voraussetzung ist zugleich das exakte Gegenteil dessen, was mein Beispiel (ruhender Astronaut/Stab oder Brennkammer im Vakuum) beschreibt.

Der Arm des Astronauten "speichert" Energie.


> Du könntest auch gleich dazu übergehen und so tun, als würden Raketen wie Pistolen funktionieren.

Ja. Physikalisch gesehen besteht da kein großer Unterschied.


> Abhängig von der Federrate ist an dem elastischen Körper Feder bereits eine Spannarbeit verrichtet worden, d.h. die Feder wurde schon vorher verformt (zusammengestaucht) und speichert diese Energie noch in sich.

Ja. So wie der Arm des Astronauten auch Energie speichert. Oder der Treibstoff der Rakete.


> Durch die Lösung der Spann-Feststellung wirkt nun die Massebeschleunigung (Kraft) der Feder auf die davor und dahinter gespannten Körper ein, wodurch sich deren Massen jeweils beschleunigen.

Genau!


> Der Unterschied zu meinen Erklärungen ist, dass hier eine Möglichkeit besteht, eine Zurückgewinnung der potentiellen Energie einer gestauchten, elastischen Feder in Form einer kinetischen Energie der davor und dahinter gespannten Körper zu bewirken.

Dieses kleine Detail ist irrelevant.
Ob die Kraft von der Feder oder vom Arm ausgeübt wird - das Resultat ist das gleiche: Astronaut und Stab entfernen sich voneinander.

Q.E.D.

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