Halb zog er ihn, halb sank er hin

Leserzuschrift , Montag, 01.06.2015, 12:40 (vor 3867 Tagen) @ Ashitaka

Für die Bewegung des Armes relativ zum Körper ist eine Kraft nötig, denn der Arm besitzt ja eine träge Masse.

> Er bewegt nur seinen Körper im leeren Raum. Das ist physikalisch etwas völlig anderes, als die Massebeschleunigung.

Jeder Bewegungsänderung eines massebehafteten physikalischen Körpers liegt eine Kraft zugrunde, die beschleunigend auf die Masse des Körpers wirkt.

> Es bedarf immer 2 Körper, damit Massen beschleunigt werden können.

Das gilt in der Physik nur für starre Körper.

Der menschliche Körper ist aber nicht starr, sondern besitzt normalerweise eine gewisse Flexibilität, d.h., man kann die Massen verschiedener Körperteile gegeneinander beschleunigen. Dass dabei Kraft aufgewendet werden muss, wird beispielsweise bei der Aerobic zum Training genutzt.
Und, ja, man kann Aerobic auch in der Schwerelosigkeit betreiben.

> Dass bereits das Beharrungsvermögen (die Trägheit) Null betragen kann ...

Nicht Dein Ernst!
Ein massebehafteter Körper ohne Trägheit - sind wir jetzt auf der "Enterprise"?

> Halte einen Medizinball aus deinem Ballon und versuche ihn an sein Beharrungsvermögen und die Trägheitskraft zu erinnern. Er lacht dich aus und saust in Richtung Rotationsmittelpunkt der Erde.

Ja. Falls ich ihn einfach senkrecht fallen lasse.
Aber wenn ich ihn horizontal von mir stoße, landet er nicht exakt unter dem Ballon, sondern in einigen Metern Abstand, und die Gondel des Ballons wird von der Gegenkraft (Rückstoß) in die Gegenrichtung ausgelenkt und fängt an zu schaukeln.

Meinst Du etwa, für Relativbewegungen innerhalb des Systemes gelten die Newtonschen Gesetze nicht?

> Nein, ...

Das ist der Natur bisher entgangen...

> ... weil durch das Festhalten des Stabes nur 1 isoliertes Kräftesystem vorhanden ist.

Das wäre erst dann der Fall, wenn der Astronaut zu einem starren Eisklumpen gefroren ist.

Du bildest mit der Erde ein Gesamtsystem. Und trotzdem ist es Dir möglich, Dich unter Krafteinsatz mit beiden Beinen von ihr abzustoßen und hoch zu springen.

> Wir versuchen hier aber die Kraft-Wechselwirkungen zwischen zwei Körpern (Systemen) im leeren Raum zu ergründen.

Genau!
Du und die Erde - ihr schwebt beide im leeren Raum.

Oder lebst Du etwa auf einer von Elefanten getragenen Erdscheibe?

>>> Nein, du übst keine Kraft auf den Stab aus. Ihr seid ein isoliertes System im leeren Raum, keine zwei Systeme.

Zwei Teilsysteme. Und zwischen denen können selbstverständlich Kräfte wirken. Müssen sogar, wenn die beiden Teilsysteme ihre relative Position zueinander ändern.

> Es können nur äußere Kräfte einwirken, um den Bewegungszustand eines Systems im leeren Raum zu verändern.

Wie erklärst Du dann die Bewegung des Kranarmes an der ISS?
Zieht dort ein unsichtbarer Geist von außen an der Mechanik oder üben Elektromotoren im System innere Kräfte aus?

> Stab und Astronaut können keine Kraft aufeinander wirken lassen. Es gibt nichts, was die Masse des Astronauten auf einen zum Stab gerichteten Kraftvektor beschleunigt.

Doch. Die Muskulatur seines Armes.

> Wie bereits beschrieben, du würdest hilflos zappeln und sobald du den Stab berührst, würde sich deine Position frei (ohne Kraft) verändern.

Eine Positionsänderung ohne Krafteinwirkung?
Mensch, lass' Dir das patentieren. Das ist der Traum jedes Tribologen...

> Es verschiebt sich nur der Mittelpunkt beider Systeme im leeren Raum. Nichts wird beschleunigt.

Wie bringst Du das Zauberkunststück fertig, die Mittelpunkte beider Teilsysteme (Astronaut + Stab) zu verschieben, ohne sie (mindestens) am Anfang und am Ende dieser Bewegung zu beschleunigen?

2. Um den Bewegungszustand eines massebehafteten Gegenstandes zu ändern, ist eine Kraft nötig.

> Eine einwirkende, d.h. äußere Kraft. Dafür braucht es mehr als einen Körper bzw. ein Kräftesystem.

Hängen Deine Arme etwa an Fäden wie bei einer Marionette?
Oder kann Deine Muskulatur eine innere Kraft ausüben?

3. Eine Kraftwirkung auf eine Masse führt zu deren Beschleunigung.
4. Der Stab besitzt eine Masse.

> Natürlich. Aber du stellst dir die Physik so vor, als würden Kräfte (Energieumsätze) aus sich selbst heraus bewirkt, ...

Was meinst Du mit "aus sich selbst heraus"?

> ...als müssten keine Kräfte von außen einwirken.

"Außen" in Bezug worauf?

In Bezug auf das Gesamtsystem "Astronaut + Stab" gibt es keine äußeren Kräfte.
Nichtsdestotrotz können beide Teilsysteme durchaus Kraft aufeinander ausüben. Das ist dann zwar eine äußere Kraft bezüglich jedes Teilsystems (Astronaut bzw. Stab), aber eine innere Kraft im Gesamtsystem.
Wenn der Astronaut eine Kraft auf den Stab ausübt, dann wirkt eine gleich große Gegenkraft vom Stab auf den Astronauten, so dass sich beide Kräfte von außen betrachtet aufheben.

> Die aufeinander gerichteten Kraftvektoren, die du dem Stab und dem Astronauten gedanklich zuschreibst, sie können nur entstehen, wenn Kräfte (Massebeschleunigungen) von außen einwirken.

FALSCH.

Ergo: wenn ich den Stab relativ zu meinem Körper bewegen will, dann muss ich dazu eine Kraft aufwenden, die wiederum den Stab beschleunigt. Und die dazugehörige Gegenkraft beschleunigt meinen Körper in die entgegengesetzte Richtung.

> Das sind Kräfte in einem geschlossenen System (Anspannungen/Entspannungen).

Ja.

> Die Massebeschleunigung (Kraft) ist aber nur relativ zu anderen Körpern definiert.

Die Teile eines Gesamtsystems sind "andere" Körper im physikalischen Sinne.
Der Astronaut kann eine Kraft auf den Stab ausüben und umgekehrt.

> Sobald du den Stab loslässt kannst du ewig darauf warten, dass äußere Kräfte auf euch einwirken, damit ihr Kraftvektoren aufeinander richten könnt um euch voneinander abzustoßen.

Ja, klar. Das Abstoßen findet ja auch vor dem Loslassen statt.
Wie soll sich der Astronaut auch vom Stab abstoßen, wenn der längst außer Reichweite ist?

>>> Was du mit deinem Körper veranstaltest sind Anspannungen einzelner Körperteile deines Körpers, die sich im leeren Raum gegeneinander bewegen, ...

Ja. Und diese Relativbewegung erfolgt unter Krafteinsatz.

> Es sind keine Bewegungen im Verhältnis zu anderen Massen.

Autsch. Also dass Dein Kopf keine Masse hat, fange ich langsam an zu glauben, aber der Rest? " />

> Das ist ja gerade der Witz. Wenn sich ein Astronaut im leeren Raum drehen will, dann wird er schnell feststellen, dass er den Oberkörper z.B. nur dann drehen kann, wenn er andere Körpermasse in die entgegengesetzte Richtung dreht.

Ja.

> Gar einen Drehimpuls (Bewegungszustand) verschafft er sich niemals selbst. Dafür bräuchte es ein Drehmoment (eine von außen einwirkende Kraft).

Nein. Einen Gegenstand tangential zur Körperachse wegwerfen geht auch.

> Wenn du hier in Bezug auf Massebeschleunigungen im Weltall mitreden willst, dann musst du schon die richtigen Definitionen der Massebeschleunigungen beachten.

Gibt es etwa mehrere?

> Das ist deine Voraussetzung für Kraftvektoren: O-><-O

Die Beschreibung einer physikalischen Realität. Zwei Körper, die aufeinander wirken.
Das hattest Du weiter oben sogar selbst geschrieben: "Die Massebeschleunigung (Kraft) setzt immer 2 Körper (Systeme) voraus."

Das "immer" ist zwar streng genommen falsch, weil ein Körper auch durch die Wirkung eines Feldes beschleunigt werden kann, aber in unserem Kontext können wir das mal so stehen lassen.

> Das ist die Realität ...<-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o-><-o->...

Das ist Deine Phantasie.
Wäre dem so, würden ja zwei Körper gar nicht reichen.

Um das Lichtschwert vom Körper weg zu bewegen, muss ich es natürlich beschleunigen. Wie könnte ich sonst seine relative Position ändern?

> Herr Gott nochmal, es geht um die Relation zu anderen Systemen/Massen im Raum. Ihr bleibt an Ort und Stelle (relativ), bleibt ruhend (siehe Newtons 1 Gesetz).

Nein. Was an Ort und Stelle bleibt, ist der gemeinsame Massenmittelpunkt des Systems "Astronaut + Schwert".

Das hindert aber den Astronauten nicht daran, sich durch Wegwerfen des Schwertes langsam von diesem Punkt zu entfernen.

Es geht aber überhaupt nicht um äußere Kräfte, sondern um Kräfte innerhalb des Systems zwischen seinen Teilen.

> Die aber nicht in Wechselwirkung mit anderen Systemen treten können, solange keine äußeren (einwirkenden) Kräfte ins Spiel kommen.

Es geht aber nicht um Wechselwirkungen mit "anderen" Systemen, sondern um Wechselwirkungen zwischen Astronaut und Schwert, also innerhalb des Systems "Astronaut + Schwert".

Du könntest beispielsweise mit der Raumstation über ein lockeres Seil verbunden sein. Ziehst Du an dem Seil, übst Du eine Kraft auf die Raumstation aus, und sie nähert sich Dir an.

> Ich kann nicht an ihr ziehen, weil auf mich keine äußere Kraft wirkt. Vereinfacht gesagt: ich kann mir nirgends abstoßen (mein Körper kann keinen Kraftstoß tätigen).

Meinetwegen. Dann bleibst Du halt bis in alle Ewigkeit da draußen schweben.

>>> Egal welcher Bewegungszustand (hohe, geringe oder keine Massegeschwindigkeit), dein Körper bewegt sich frei und würde, sobald ihn ein Körper mit einem Bewegungszustand > 0 trifft, frei expandieren.

Was soll ein "Bewegungszustand > 0" sein?

> Du fragst, was ein Bewegungszustand (Impuls) > 0 sein soll?

Ja, weil "Bewegungszustand" ein abstrakter Begriff ist und keine Messgröße - wie beispielsweise der Impuls.
Und dass der Impuls alleine zur Beschreibung eines Bewegungszustandes nicht reicht, muss ich Dir Experten sicherlich nicht auch noch erklären.

Sobald der Astronaut den Arm mit dem Schwert in der Hand bewegt, ändert sich dessen Bewegungszustand.

>>> Nein, wie bereits ausführlichst erklärt.

Das kannst Du gar nicht weg-"erklären". Das ist nämlich trivial.
Sobald das Schwert bewegt wird ändert sich logischerweise sein Bewegungszustand.

> Nein, nicht in Relation zu anderen Systemen.

Doch. Auch in Relation zu anderen Systemen.

> Willst du dich im Raum bewegen, oder willst du nur im Raum zappeln und damit deinen Körper bewegen?

Auch das "Zappeln" im Raum ist eine Bewegung.
Wenn der Astronaut beide Arme ausbreitet, dann findet diese Bewegung natürlich nicht nur in Bezug auf seinen Oberkörper statt, sondern auch relativ zum Mond oder zur Sonne oder welch anderen Fixpunkt Du Dir aussuchen magst.

>>> Die Masse des Schwertes bewegt sich frei mit dem Gefuchtel des Astronauten.

Nein. Da der Astronaut das Schwert mit seiner Hand bewegt, handelt es sich eben nicht um eine "freie" sondern eine von der Hand aufgezwungene Bewegung, d.h., es wirkt eine Kraft auf das Schwert.

> Im System wirkt Kraft (Anspannung/Entspannung der Muskulator), sie wirkt auf keinen anderen Körper ein.

Nicht auf einen ominösen "anderen" Körper, sondern auf das Schwert, das Bestandteil des Systems ist.