Sancta Simplicitas

Leserzuschrift , Sonntag, 14.06.2015, 13:25 (vor 3853 Tagen) @ Ashitaka
bearbeitet von unbekannt, Sonntag, 14.06.2015, 14:35

Der Astronaut und der Stab bilden ein physikalisches System, ganz egal, ob sie sich berühren oder nicht.

> Zwei vom leeren Raum isolierte Systeme sind zwei vom Raum isolierte Systeme. Packst du den Stab an (*greif*) ist es ein System.

Du hast das Konzept eines physikalischen Systems überhaupt nicht verstanden.
Zitat: "Ein physikalisches System, materielles System, oder konkretes System ist ein in der Raumzeit existierendes physikalisches Objekt, oder eine Ansammlung solcher Objekte, die sich als Ganzes in wohl definierter Weise von seiner Umgebung abgrenzen lässt."

Der Astronaut und der Stab bilden in unserem Fall ein System, da wir ihre Interaktion untersuchen möchten.

> Schon deshalb logisch, weil kein Wärmeaustausch zwischen den isolierten Systemen vorher möglich ist.

Unsinn.
Erstens spielt Wärmeaustausch in unserem Fall keine Rolle, und zweitens könnte zwischen Astronaut und Stab sehr wohl ein Wärmeaustausch mittels Wärmestrahlung stattfinden.

> Kräfte müssen schon vorher einwirken, damit Tom Hanks und sein Lichtschwert überhaupt einen Bewegungszustand > Null erreichen. Ohne einwirkende Massebeschleunigungen (Reaktionskräfte) beschleunigen sich ihre Massen nicht, um einen aufeinander gerichteten Kraftstoß zu ermöglichen. Und Trägheitskräfte (in nicht beschleunigten Bezugssystemen wegtransformiert) sind eben nur Scheinkräfte.
> Wenn eine Reaktionskraft ma in einem beschleunigten Bezugssystem auf einen Körper wirkt, der einen Widerstand leistet (Trägheitskraft -ma wirken lässt), dann ist es nicht die Trägheitskraft, die eine Reaktionskraft nach Newtons drittem Axiom bietet (Rückstoß), sondern es sind die auf diesen Körper dahinter einwirkenden Reaktionskräfte. Die Trägheitskraft entschleunigt nur die Beschleunigung eines Körpers, kann aber selbst keine Massebeschleunigung (Reaktionskraft) im Sinne Newtons vollrichten.

Sorry, aber dieses Kauderwelsch verstehe ich nicht.
Falls dieser Text ein Ausdruck dessen ist, was in Deinem Kopf abläuft, dann hast Du mein volles Mitgefühl.

Man kann zu jedem System aus mehreren Massen einen gemeinsamen Mittelpunkt angeben, ganz egal, ob sich die Massen berühren oder nicht.

>>> Mit System ist ein Kräftesystem gemeint. Die Körper sind vorher isoliert.

Und? Einen Widerspruch zu meiner Aussage kann ich nicht erkennen.

> Du schreibst oben, dass Stab und Astronaut schon vor ihrer Berührung zusammen ein Kräftesystem bilden.

Wie jeder nachlesen kann, schrieb ich von einem (physikalischen) "System". Den Begriff "Kräftesystem" hast Du in die Diskussion gebracht.

> Nein, es gibt keinen Körper der auf die Trägheit (das Potential) trifft. Körper treffen auf Körper, die endweder Trägheitskräfte aufgrund ihrer Trägheit wirken lassen oder keine Trägheitskräfte wirken lassen weil das Bezugssystem nicht beschleunigt ist. Die Richtung wirkender Trägheitskräfte ist auch nicht beliebig.

Sorry, aber dieses Wirr-war verstehe ich nicht.

>>> Du willst deinen Körper von einer Wand wegdrücken, beschleunigst also deine Masse in Richtung Wand (Aktion), ..

Nicht "in Richtung Wand", sondern weg von ihr.

> Lol, das ist ja genau der Punkt. Um deine Masse von der Wand (oder einem Stab im Weltall) wegzudrücken, musst du doch bereits vorher eine Massebeschleunigung deines Körpers in Richtung Wand (bzw. Stab im Weltall) bewirken.

Falls Du damit meinst, dass eine Kraft von meinem Körper in Richtung Wand bzw. Stab wirken muss: ja, das erzähle ich doch die ganze Zeit.
Im Gegensatz zu Dir, der da glaubt: "der Stab kann frei von Kräften bewegt werden."

>>> ... die Muskelkraft wirkt gegen einen Widerstand, weshalb die Wand nun eine Massebeschleunigung (Reaktion) auf dich ausübt (Newtons 3. Gesetz).

Genau!
Ersetze einfach die Wand durch den Stab, und Du hast es begriffen.

> Habe ich soeben getan. Der Bewegungszustand beider Körper ist vorher Null (Ruhezustand).

Ja.

> Wie können der Astronaut und der Stab ihre Körper aufeinander gerichtet, aus einem Bewegungszustand Null, beschleunigen, wenn keine Kräfte auf sie einwirken?

Indem die Muskulatur des Armes eine Kraft ausübt.
Der Astronaut hält den Stab zunächst dicht am Körper und streckt dann den Arm. Dabei werden beide beschleunigt.

Und wenn die Wand nicht fest wäre, dann würde sich auch die Wand beschleunigen.

> Hier unten ja, weil auf beide Körper (auf dich und die Wand) äußere Kräfte einwirken und du deshalb auch in der Lage bist, die Masse deines Körpers in Richtung Wand zu beschleunigen.

Wenn ich mich von der Wand abstoße, dann wird die Masse meines Körpers nicht "in Richtung Wand" beschleunigt, sondern weg von ihr.
Und: ja, das geht auch im Weltall.

Der Astronaut kann mit seiner Armmuskulatur eine Kraft auf den Stab ausüben, ohne dass es dazu irgendwelcher "äußeren Kräfte" bedarf.

>>> Er übt keine Kraft auf den Stab aus. Denn der Stab kann frei von Kräften bewegt werden.

Zwanzig Zeilen weiter oben schriebst Du noch: "Du vergißt, dass auch du ein Körper bist, dessen Masse eine einwirkende Kraft erfordert" - und jetzt soll das für den Stab nicht gelten?

> Dein Körper fordert eine einwirkende Kraft (Reaktionskraft), damit er beschleunigt wird. Für den Stab gilt dasselbe

Schön, dann kann der Stab also doch nicht "frei von Kräften bewegt werden"?

Vielleicht wäre es an der Zeit, dass Du Deine Gedanken einmal sortierst, um solche Widersprüche in Deinen Aussagen zu vermeiden.

>>>>> Wenn dich und den Stab nur Leere umgibt (Vakuum 10^-13mBar), der Stab aber in dem Radius deiner Greifbarkeit liegt, dann musst du auf den Stab keine Kraft ausüben, um ihn an dich heran zu ziehen.

Natürlich muss ich eine Kraft ausüben. Der Stab besitzt schließlich eine Masse, also Trägheit, die sich einer Änderung seines Bewegungszustandes widersetzt.

>>> Das hatten wir schon. Der Stab besitzt das Potential (die Trägheit), kann aus seiner Trägheit aber in einem nicht beschleunigten Bezugssystem keine Trägheitskraft wirken lassen.

Das ist falsch.

> Nein, denn du darfst natürlich auch Wiederstand zur Trägheitskraft sagen, ganz klassisch. Und dass es in nicht beschleunigten Bezugssystemen (Inertialsystemen) keine Scheinkräfte gibt, habe ich mir nicht ausgedacht: http://universal_lexikon.deacademic.com/128563/Tr%C3%A4gheitskraft

Ja. Und das hast Du schon damals nicht verstanden.

Aus Deinem Link: "Träg|heits|kraft, die (Physik): Kraft, die ein Körper während eines Beschleunigungsvorgangs aufgrund seiner Trägheit der beschleunigenden Kraft entgegensetzt."

Und weil das ein bißchen knapp ist, hatte ich Dir ja auch die ausführliche Beschreibung in Wikipedia komplett zitiert:

Trägheitskraft: "In der Klassischen Mechanik bezeichnet Trägheitskraft"
{...}
"* den Widerstand, den ein Körper einer tatsächlichen Beschleunigung durch eine äußere Kraft aufgrund seiner Trägheit entgegensetzt. Dieser Trägheitswiderstand kann als eine Kraft angesehen werden, die der beschleunigte Körper „von innen heraus“ entwickelt, und die mit der äußeren Kraft formal ein („dynamisches“) Kräftegleichgewicht herbeiführt (d'Alembertsche Trägheitskraft). Falls die äußere Kraft von einem anderen Körper ausgeht, kann alternativ derselbe Trägheitswiderstand als die Gegenkraft im Sinne der Gleichheit von Actio und Reactio angesehen werden, die auf den zweiten Körper zurückwirkt."
{...}
"Grundlage der Erklärung der Trägheitskräfte ist das Trägheitsprinzip für Bewegungen, die relativ zu einem Inertialsystem beschrieben werden."

> Ansonsten mal bitte Einstein lesen, der dir erklärt, dass die Trägheitskraft das Produkt aus Masse und Trägheitsfeld (Gravitationsfeld) ist und ohne ein solches Feld auch nicht wirken kann.

Wen willst Du mit dieser Finte beeindrucken?
Entweder Du zitierst die passende Stelle, oder das war ein Schuss in den Ofen.

>>> Und geht es dir nun darum, wie du Kräfte auf deinen Körper wirken lässt, oder muss nicht vielmehr ein äußerer Widerstand vorhanden sein, damit du dich als Ganzes (Körper) beschleunigen kannst?

Ja. Der "äußere Widerstand" für den Astronauten ist die Trägheit des Stabes, an dem er sich abstößt.

> Wie beschleunigt der Astronaut seine Masse in Richtung Stab?

Der Astronaut beschleunigt seine Masse nicht "in Richtung Stab", sondern weg von ihm, indem er sich mit Hilfe seiner Armmuskulatur von ihm abstößt.

> Was sorgt dafür, dass auf ruhende o und o eine Massebeschleunigung (Kraft) o->|<-o bewirkt wird?

Die Muskulatur seines Armes.

> Der Körper kann aber keine Kraft auf einen anderen Körper ausüben, d.h. seine Masse beschleunigen, wenn dieser Körper keinen Widerstand bietet.

Ja, und dieser Widerstand liegt in der Trägheit der beteiligten Körper: "Die Trägheit wurde von Newton als innere Kraft verstanden, mit der sich eine Masse ihrer Beschleunigung widersetzt. Diese Kraft ist vom Betrag das Produkt aus Masse und Beschleunigung im Inertialsystem und dieser entgegengerichtet. Da sie die Folge einer Beschleunigung und nicht deren Ursache ist, wird sie als Trägheitskraft oder d'Alembertsche Trägheitskraft bezeichnet."

Das spielt aus physikalischer Sicht allerdings in diesem Zusammenhang keine Rolle, welchen Ursprungs die Kraft ist, die Astronaut und Stab voneinander abstößt.

> Du lenkst ab. Es geht nicht um die Frage ob eine Kraft den Astronauten und den Stab voneinander abstößt, ...

Doch. Darum geht es die ganze Zeit.

Deine Worte: "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."
Ashitaka: "Es bedarf keine Kraft, die du auf den Stab ausüben musst, um ihn an dich heranzuziehen und um dich an ihn heranzuziehen."
Und so weiter: "Wenn dich und den Stab nur Leere umgibt (Vakuum 10^-13mBar), der Stab aber in dem Radius deiner Greifbarkeit liegt, dann musst du auf den Stab keine Kraft ausüben, um ihn an dich heran zu ziehen."

Aber es freut mich, dass Du anscheinend endlich einsiehst, dass sehr wohl eine Kraft den Astronauten und den Stab voneinander abstoßen kann.

> ...nein, es geht um die Frage, was überhaupt einwirkt, so dass der Astronaut und der Stab aufeinander gerichtete Massebeschleunigungen (Kräfte) ausüben, durch die es überhaupt erst zum Zusammenstoß kommt.

Welcher Zusammenstoß?
Der Astronaut hält den Stab in der Hand und wirft ihn weg.

> Du fängst wie die meisten hier mitten drin an, ohne dich überhaupt zurecht zu finden.

Ja, wie wahr. In Deiner Gedankenwelt finde ich mich wirklich nicht zurecht.
Aber wenn ich so die Widersprüche sehe, in die Du Dich im Laufe der Diskussion verstrickt hast, scheint es Dir auch nicht besser zu gehen...

> Wer dann noch Trägheit und Trägheitskräfte verwechselt, ist bei mir richtig aufgehoben.

In der Tat. Es heißt ja auch: Gleich und Gleich gesellt sich gern.

Auf meine Gesellschaft wirst Du dann aber verzichten müssen. " />

> Es wird bei ihr {der Spannfeder} keine chemische Energie in kinetische Energie umgewandelt. Die Arretierung wird gelöst und die vorhandene Spannenergie (potentielle Energie) wird in kinetische Energie der nun beschleunigten Körper umgewandelt.

Ja. Diese Erkenntnis halten wir jetzt mal fest: man kann im Vakuum auf zwei Körper wechselseitig Kräfte wirken lassen, die sie auseinander treiben.

> Das halten wir so nicht fest. Denn die Spannfeder, an ihr wurde bereits Arbeit vollrichtet (Spannarbeit). Sie speichert Spannenergie als potentielle Energie, die nur freigesetzt werden muss, um in kinetische Energie umgewandelt zu werden.

Ja. Und dabei übt die Feder eine Kraft auf Astronaut und Stab aus.

> Bei chemsichen Energien bedarf es hingegen äußerer Widerstände, um kinetische Energie auf einen anderen Körper zu übertragen.

Das "bedarf" ist Unsinn.
Wenn Du mittels Krafteinwirkung kinetische Energie auf einen anderen Körper übertragen willst, dann bildet die Masse dieses Körpers immer einen Widerstand.

> Du solltest wirklich noch mal zur Uni gehen.

Ho, ho, ho! Jetzt hast Du es mir aber so richtig gegeben.
Mein armes Ego, zu tiefst verletzt am Boden liegend. Von diesem KO-Schlag wird es sich das ganze Wochenende nicht erholen. " />

>>> Der unterschied zum Arm ist, dass die Spannfeder, um in ihre Ursprungsform zurück zu kommen, eine Ausdehnung zwischen dem davor und dahinter befindlichen Körpern beansprucht. D.h. es führt kein Weg daran vorbei, dass beide Körper ihren Bewegungszustand verändern.

Da ist kein Unterschied.

> Aber Hallo.

Si, hola, ¿como estas?

Wenn der Astronaut das Schwert zunächst dicht am Körper hält und es dann mittels einer raschen Muskelanspannung in Oberkörper und Arm von sich stößt, passiert exakt das gleiche. Der gestreckte Arm beansprucht auch mehr Platz.

> Wenn der Astronaut den Arm von sich stößt, dann stößt das Schwert genauso den Korpus von sich weg.

Genau!

> Du bist in einem leeren Raum. Der gestreckte Arm hat allen Platz der Welt und er kann ihn sich nehmen.

Also mein Arm kommt im gestreckten Zustand auf etwa einen Meter. Mehr kann er sich nicht "nehmen".

> Wenn du im leeren Raum einen Stab in der Hand hälst und die Arme nach oben weg drückst, dann machst du an Ort und Stelle Handstand auf dem Stab.

Aber nicht, wenn ich den Stab loslasse, bevor mein Arm maximal gestreckt ist.

> Die Position eures Kräftesystems verändert sich keinen Milimeter im Raum.

Falls du damit den gemeinsamen Massenmittelpunkt meinst: ja, korrekt.
Trotzdem fliegen Astronaut und Stab auseinander.

> Du bist völlig auf den Astronauten als fixierten Punkt im Raum fixiert, bist von ihm also richtig angefixt.

Nein. Nicht die Position des Astronauten ist fix, sondern die des (gemeinsamen) Massenmittelpunktes des Systems aus Astronaut und Stab.

> Deine rasche Muskelanspannung ist ein Witz, da keine Kraft von links auf dich einwirkt, die widerrum eine Massebeschleunigung deines Körpers nach links auf den Stab ermöglicht.

Da mache ich jetzt einen Handstand nach links?

> Du übst alleine (isoliert) keine Kraft auf den Stab aus. Nada.

Weiter oben schriebst Du zwar noch: "schließlich bedarf es auch einer Kraft, um den Stab festzuhalten", aber das liegt mehr als zwanzig Zeilen zurück, da kann der Überblick schon mal verloren gehen...

>>> Wenn hingegen ein Astronaut einen Stab wegzudrücken versucht, dann beschleunigt weder die Masse des Stabes, noch die Masse des Astronauten.

Das ist falsch.
Schließlich haben auch in diesem Fall beide Körper ihren Bewegungszustand verändert.

> Genau das setzt du voraus, ohne es erklären zu können.

Das ergibt sich direkt aus Deiner Aussage.
Wenn der Astronaut einen Stab wegdrückt, also von einer Position dicht am Körper zu einer weiter entfernten verschiebt, dann ändert sich logischerweise (mindestens) der Bewegungszustand des Stabes. Erst befand er sich in Ruhe und danach in Bewegung. Es fand also eine Beschleunigung statt.

> Was beschleunig denn die Massen aufeinander zugerichtet, damit sie sich überhaupt erst abstoßen?

Die Massen von Astronaut und Stab werden nicht "aufeinander zu" beschleunigt, sondern voneinander weg.
Am Anfang hält der Astronaut den Stab dicht am Körper, und dann stößt er sich von ihm ab. Ob er dazu seinen Arm oder eine vorher gespannte Feder benutzt, ist aus physikalischer Sicht egal.
Der Astronaut könnte sogar eine Zwille bei sich haben und den Stab damit wegschleudern.
Das Ergebnis wäre das gleiche: der Stab fliegt in die eine Richtung und der Astronaut in die entgegengesetzte.

>>> Du verfällst leider dem Irrglauben, dass die Muskeln des Astronauten eine Kraft auf den Stab ausüben können. Doch da ist nichts, was einen Widerstand für eine Umwandlung bietet.

Und wieso kann dann die Spannfeder Astronaut und Stab auseinander treiben?
Wo wäre denn da Dein ominöser "Widerstand"?

> Die Spannfeder speichert potentielle Energie und zwingt die Spannfeder bei Losösung in ihre Ursprungsform zurück. D.h. hier entläd sich die Energie als kinetische Energie der davor und dahinter befindlichen Körper.

Ja. Und zwar gegen deren Trägheit, die der Entspannung der Feder einen Widerstand entgegensetzt.

Es bedarf keines Widerstandes, weil hier Spannenergie als potentielle Energie vorhanden ist.

Unsinn.

> Und dein Körper kann kinetische Energie nur dann aus chemischer Energie umwandeln und auf den Stab übertragen, wenn er auf Widerstände stößt bzw. diese überwindet.

Die Trägheit der beteiligten Körper liefert genug Widerstand. Und nun?

Es kommt bei der Beschleunigung der Massen ausschließlich auf die Kraftwirkung an.
Zeige mir die Stelle in den Newtonschen Gesetzen, an der bezüglich der Herkunft der Kräfte differenziert wird.

> Natürlich spielt das eine Rolle.

Dann zeige mir doch die Stelle in den Newtonschen Axiomen!

> Du kannst nicht so tun, als sei chemische Energie eine physikalische potentielle Energie (Lage- bzw. Spannenergie). Du suchst gerade nur Fluchtwege.

Wen willst Du mit dieser Finte beeindrucken?
Entweder Du zitierst die passende Stelle, oder das war ein Schuss in den Ofen.

>>> Schon deshalb, weil physikalische Vorgänge umkehrbar sind und chemische Reaktionen nicht umkehrbar sind, ...

Selbstverständlich sind chemische Reaktionen umkehrbar.
Beispielsweise wird im Hochofen die Oxidation von Metallen rückgängig gemacht, die Verdauungsenzyme Deines Magens spalten komplexe Moleküle in resorbierbare Bruchstücke auf, und beim Reaktionsgleichgewicht finden Hin- und Rückreaktionen sogar gleichzeitig statt.

> Du verstehst nicht, eine chemische Reaktion ist im Gegensatz zu physikalischen Vorgängen nicht umkehrbar.

Ach, Gott!
Die gesamte Chemie basiert auf physikalischen Vorgängen und ist demnach umkehrbar.

Chemische Reaktion: "Eine chemische Reaktion ist ein Vorgang, bei dem eine oder meist mehrere chemische Verbindungen in andere umgewandelt werden. Auch Elemente können an Reaktionen beteiligt sein. Chemische Reaktionen sind in der Regel mit Veränderungen der chemischen Bindungen in Molekülen oder Kristallen verbunden."

Chemische Bindung: "Grundlage der Bindung sind elektrostatische Wechselwirkungen oder Wechselwirkungen der Elektronen zweier oder mehrerer Atome."

Das ist nun wirklich Basiswissen.

Bitte tu uns einen Gefallen: nachdem Du Dich schon auf dem Gebiet der Physik bis auf die Knochen blamiert hast, in der Biologie kurz davor stehst, fange nun nicht auch noch mit Chemie an. Das kann nur in die Hose gehen.

> Ich blamiere mich hier keineswegs.

Ja, das ist ein Anzeichen von Torheit, dass sie die eigene Einfalt nicht zu erkennen vermag.

Du hast Dich hier längst zum Narren gemacht: "Als Tor oder Narr werden auch Personen bezeichnet, {...} die sich auf Basis ihrer Unwissenheit als Gelehrte aufplustern, ohne ihre Unwissenheit zu erkennen, weil sie denken, ihre Unwissenheit sei großes Wissen."

> Weder bist du bereit den Unterschied zwischen einer Spannenergie (potentiellen Energie) und einer chemischen Energie anzuerkennen,

Den Unterschied kenne ich wohl, er spielt bloß keine Rolle, weil man der kinetischen Energie nicht ansieht, woraus sie entstanden ist.

> ...noch willst du dich auf die Frage einlassen, wie denn überhaupt 2 ruhende Körper ihre Massen im leeren Raum aufeinander gerichtet beschleunigen können, ...

Wie die Diskussion zeigt, habe ich mich darauf eingelassen.

> Du denkst dir einfach den fertigen Zusammenstoß von Astronaut und Stab und fängst dort an.

Es gibt keinen "Zusammenstoß von Astronaut und Stab", also kann ich auch nicht da anfangen.

> Ihre Aufeinanderbewegung muss deiner Ansicht nach nicht ergründet bzw. erklärt werden.

Sie bewegen sich voneinander weg.

> Wenn man stattdessen einfach 2 Bälle nimmt und danach fragt, was die beiden Bälle aufeinander gerichtet beschleunigt, so dass sie im leeren Raum zusammenstoßen können, wird es vielleicht einfacher.

Ja, klar. Wenn man einen zum Eisklumpen erstarrten Astronauten und einen Stab nimmt, wird es auch gleich viel, viel einfacher. Da passiert nämlich --- Nichts.