Ein Leichtes: Die Trägheitskraft ist nach Newton keine Reaktion auf eine Aktion

Ashitaka , Montag, 01.12.2014, 22:00 (vor 4049 Tagen) @ Leserzuschrift
bearbeitet von unbekannt, Dienstag, 02.12.2014, 11:48

Und da die Trägheitskraft nicht selbst Masse beschleunigt, sondern

entgegen eines Beschleunigungsvektors wirkt, ...

Ja: Reaktion auf eine Aktion.

Nein, keine Reaktion (Massebeschleunigung = newtonsche Kraft),

sondern eine Minderung der Beschleunigung (-ma).

Doch Reaktion, denn ohne äußere Kraft nur Trägheit, aber keine
Trägheitskraft.

Nochmal: Die Trägheitskraft ist keine newtonsche Reaktion auf eine Aktion, da sie keine Reaktionskraft, sondern eine Scheinkraft ist. Die Reaktion kann keine Masseentschleunigung sein (-m * a), sondern nur die Massebeschleunigung (m * a).

>>> die Trägheitskraft ist nur in beschleunigten Bezugssystemen
definierbar.

Falsch, denn Trägheit existiert unabhängig vom Bezugssystem.

> Trägheit einer Masse (Energie) ist auch keine Trägheitskraft.

Aus Deiner
Quelle:
"Trägheitskraft, {ist} ... jede Kraft, die auf der Trägheit eines
Körpers beruht".

Wenn die Trägheitskraft auf der Trägheit eines Körpers beruht, was ist dann falsch an meiner Klarstellung, dass die Trägheit selbst keine Trägheitskraft ist.

Das gilt unabhängig vom Bezugssystem.

Nein, wer die Links ganz lesen kann, ohne sich nur seinen wegweisenden Bedarf heraus zu picken, der erfährt, dass um eine Trägheitskraft bewirken zu können, ein Beruhen auf der Trägheit alleine nicht ausreicht, sondern das Bezugssystem zwingend beschleunigt sein muss. Egal wo du etwas über Trägheitskräfte ließt, überall wird dir erklärt, dass sie nur in beschleunigten Bezugssystemen wirken können. Egal wie oft du das hier auch zu umkreisen versuchst.

>>> Ein Inertialsystem erlaubt keine Trägheitskräfte.

Doch.

> "Obwohl solche Kräfte (Trägheitskräfte, A.) häufig als
»Scheinkräfte« bezeichnet werden, weil sie nicht den newtonschen Axiomen
genügen, sind sie ebenso real wie eingeprägte Kräfte und müssen z. B.
berücksichtigt werden, um in einem beschleunigten Bezugssystem die
richtigen Bewegungsgleichungen zu erhalten. Sie unterscheiden sich von
eingeprägten Kräften lediglich dadurch, dass sie durch Übergang in ein
Inertialsystem »wegtransformiert« werden können (d.h., sie treten im
Inertialsystem nicht auf), was mit eingeprägten Kräften nicht
gelingt.
Quelle

Na, dann zitieren wir doch einfach mal komplett:

"Trägheitskraft,

Mechanik: 1) die d'alembertsche Kraft (alembertsches Prinzip); 2) jede
Kraft, die auf der Trägheit eines Körpers beruht, insbesondere
jede Kraft, die in einem beschleunigten Bezugssystem an einem Körper
gemessen wird, ohne dass es sich dabei um eine von außen eingeprägte
Kraft handelt (z. B. in einem anfahrenden oder bremsenden Auto oder
Aufzug). Obwohl solche Kräfte häufig als »Scheinkräfte«
bezeichnet werden, ..."

Wozu soll ich nochmal zitieren, was ich ohnehin die ganze Zeit behaupte?! Was steht denn da in meiner fetten Markierung deines Zitats? Dass Trägheitskräfte alleine dadurch, dass sie auf Trägheit beruhen, bewirkt werden?! Was soll der Zirkus?! Die Trägheitskraft, und das kannst du überall nachlesen, kann nicht in ruhenden Systemen (Inertialsystemen) bewirkt werden, sondern ausschließlich in Nicht-Inertialsystemen (beschleunigten Bezugssystemen).

Um diese Aussage richtig zu verstehen, kommt es auf die zwei Wörter
"insbesondere" und
"solche" an.

Wortgefechte sind anscheinend nicht so dein Ding. Wer nämlich dein mit ... abgebrochenes Zitat weiter ließt, der ließt folgende: "... weil sie nicht den newtonschen Axiomen genügen, sind sie ebenso real wie eingeprägte Kräfte und müssen z. B. berücksichtigt werden, um in einem beschleunigten Bezugssystem die richtigen Bewegungsgleichungen zu erhalten."

Das "solche Kräfte" bezieht sich auf "jede Kraft, die in einem
beschleunigten Bezugssystem an einem Körper gemessen wird", und das
"insbesondere" bedeutet "vor allem", schließt also andere Fälle nicht
aus.

Vorsicht Fangfrage: Welche Fälle werden denn nicht ausgeschlossen?

Deine Interpretation, wonach Trägheitskräfte nur im
beschleunigten Bezugssystem auftreten, ist falsch.

Dann scheinen eine Menge an Büchern, unabhängig von den Autoren, falsch zu sein.

"Physikalisch entspricht diese Betrachtungsweise der Transformation

auf ein mit dem Körper geführtes, im Falle nichtverschwindender äußerer
Kräfte also nichtinertiales, Bezugssystem. (In Inertialsystemen treten
prinzipiell keine Trägheitskräfte auf.)"
http://www.spektrum.de/lexikon/physik/traegheitskraft/14669[/i]

Nun ja, einer populärwissenschaftlichen Zeitschrift kann man das schon
durchgehen lassen. Man sieht ja, wohin es führt, wenn man Laien mit
Spezialfällen wie dem elastischen Stoß den Kopf verwirrt...

Natürlich der Herr, wie es beliebt.

> "In Nicht-Inertialsystemen treten Trägheitskräfte auf."
http://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheit

Ja. Nur kann man diese Aussage nicht einfach umkehren.

Leider doch. Ein Bezugssystem ohne Trägheitskräfte ist ein Inertialsystem. Der Leser möge hier am besten selbst recherchieren, bevor er sich weiter verwirren lässt.

Beim Stoß kommt es zu einer Änderung des Impulses. Wollte man diese
über die Beschleunigung berechnen, müsste man die einwirkende Kraft
kennen. Die lässt sich aber aufgrund der ultrakurzen Dauer des
Stoßvorganges praktisch nicht messen.

Richtig, der Kraftstoß ist die Impulsänderung (delta p = F * delta t). Die Kraft (F = m*a) und Newtons Axiome bzgl. dieser Reaktionskraft F müssen aber, unabhängig davon, wie groß delta t (Zeitspanne) nun ist, berechenbar sein. Wenn auf ein Molekül aus einer Leere keine Kraft einwirken kann, weil sich das Molekül in keiner Stoffmenge auffindet, d.h. ein Molekül nicht durch einwirkende Kräfte beschleunigt werden kann, dann wird es keinen Kraftstoß (keine Impulsänderung) geben.

Womit wir wieder am Anfang der Diskussion wären:

Also betrachtet man nur die Anfangs- und Endzustände und stellt mit Hilfe
der Erhaltungssätze Gleichungen auf, die den Übergang zwischen beiden
Zuständen beschreiben.

So würde ich es meinem Kind auch erklären, damit nichts anfängt zu vibrieren. Der Impuls ist halt irgendwie vorhanden und bleibt vorhanden. Drei mal Vater unser und Amen.

Dieses Vorgehen ist an vielen Stellen in der Physik üblich:
Lichtbrechung, Wärmetransport, Kernspaltung, chemische Reaktionen ... -
überall lässt man die Details weg.

You made my Day!

Das bedeutet natürlich nicht, dass diese Details nicht existieren.

Nein, dass muss es nicht bedeuten, sofern man die Details beschreiben kann.

Im konkreten Fall des elastischen Stoßes ist die Trägheit der
beteiligten Massen die Ursache für die auftretenden Kräfte, und insofern
ist es berechtigt, diese Kräfte als das zu bezeichnen, was sie sind:
Trägheitskräfte (= "jede Kraft, die auf der Trägheit eines Körpers
beruht" -
Deine
Quelle).

Eine Trägheitskraft, die keine Massebeschleunigung bieten kann (-ma), soll nun der Ersatz für fehlende Reaktionskräfte sein, die Masse beschleunigen können (ma)? Wenn keine Reaktionskraft auf einen Körper einwirkt, dann ist das 3. newtonsche Gesetz nicht erfüllt:

Es muss gelten: "Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleich große, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).“

Es muss nach Newton eine Beschleunigung von Massen erfolgen (F = m * a). Das gilt für Aktion F, wie für die Reaktion -F. Nur wenn von entgegen gerichteten Seiten Masse beschleunigt wird (einwirkende Kraft F von beiden Seiten), bewirken die Massen = Körper (Moleküle) durch Aktion (F A->B = m * a) eine Reaktion (-F B->A = m * a). Der Kraftstoß in entgegengesetzte Richtung ist definiert durch dp = F * dt und dp = -F * dt. Die notwendige Kraft -F ist keine Trägheitskraft, da die Trägheitskraft durch F = -m * a berechnet wird.

Natürlich lässt sich der "Vektorraum für Reaktionskräfte" ohne Zeit
definieren.

Eine Reaktionskraft kann ohne zeitliche Differenz nicht wirken, wenn sich nicht dp = F * dt berechnen lässt. Denn es gilt F = dp / dt.

Wenn man beispielsweise ein statisches Kräftegleichgewicht analysiert,
spielt die Zeit keine Rolle.

Ich blicke auf die Veränderung von Bewegungszustände von Körpern in Raum und Zeit (dp = F * dt). Eine Impulsänderung dp ist ohne zeitliche Differenzen dt nicht berechenbar.

--
Der Ursprung aller Macht ist das Wort. Das gesprochene Wort als
Quell jeglicher Ordnung. Wer das Wort neu ordnet, der versteht wie
die Welt im Innersten funktioniert.