Denk-An-Stoß für Ashitaka

Leserzuschrift , Dienstag, 02.06.2015, 12:31 (vor 3866 Tagen) @ Ashitaka

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

> Du blendest aus, dass die Bewegungen des eigenen Körpers etwas anderes ist, als ein Bewegungszustand (Impuls) des Körpers durch den Raum.

Meine Aussage folgt aus dem Ersten Newtonschen Gesetz und gilt allgemein für jede Bewegungsänderung, ganz egal, ob innerhalb eines flexiblen Körpers oder die eines starren Körpers im Raum.

> Um deinen Körper durch den Raum zu bewegen, braucht es neben deiner Kraft immer eine einwirkende Kraft auf deinen Körper.

Ja. Das bestreitet doch auch niemand.
Diese Kraft kann ich beispielsweise dadurch erhalten, dass ich - im All schwebend - einen Gegenstand wegwerfe. Das wiederum folgt aus dem Dritten Newtonschen Gesetz: wenn ich einen Gegenstand wegwerfe, also beschleunige und dabei eine Kraft auf ihn einwirken lasse, dann wirkt eine gleich große Kraft vom Gegenstand ausgehend auf mich.

> Aber du kannst in einem leeren Raum deinen Körper in Relation zum Raum nicht durch Gymnastik beschleunigen.

Das kommt darauf an.
Bei einer Pirouette kann man bekanntlich seine Rotationsgeschwindigkeit allein durch das Strecken oder Anziehen der Arme ändern. Auch die Winkelbeschleunigung ist eine Form von Beschleunigung.

> Du brauchst eine einwirkende Kraft, du brauchst die äußere Kraft eines anderen Körpers (Masse).

Ja. Im System "Astronaut + Schwert" ist das Schwert der "andere" Körper, der eine Kraft auf den Astronauten ausübt, sobald der sich von ihm abstößt.

> Wenn du in Vektorrichtung Stab/Schwert deine Masse beschleunigen willst, dann geht dies nur, wenn Kräfte in diese beabsichtigte Vektorrichtung auf auf dich als Astronauten einwirken.

Ja. Actio und Reactio.
Der Astronaut übt eine Kraft auf das Schwert aus und das Schwert auf ihn.

> Die Vorstellung, ein Körper würde sich aus sich selbst heraus durch den Raum bewegen, ist physikalisch nicht haltbar, kannst du auch nicht beweisen.

Was bezweckst Du mit solchen Strohmann-Argumenten?

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

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

> Du verwechselst Trägheitskraft (das Beharren) mit der Trägheit (dem Potential, dem Beharrungsvermögen einer Masse).

Nein. Aber möglicherweise sind Dir die Begriffe nicht klar.
Die Masse ist das Maß für die Trägheit eines Körpers. Keine Masse ohne Trägheit!

Wenn Du also schreibst, dass "das Beharrungsvermögen (die Trägheit) Null betragen kann", dann suggerierst Du, der Körper könne keine Masse besitzen.

> Deshalb musstest du auch den Satz mitten drin mit "..." abschneiden.

Ja. Um auf den groben Fehler im ersten Halbsatz hinzuweisen.

>>> 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.

> Siehste, da hast du einen massebehafteter Körper ohne Trägheit, ohne dass eine Trägheitskraft wirkt.

Nein. Der Medizinball besitzt Trägheit. Und es wirkt eine Trägheitskraft = "Widerstand, den ein Körper einer tatsächlichen Beschleunigung durch eine äußere Kraft aufgrund seiner Trägheit entgegensetzt".

Wenn man den Ball loslässt, dann rauscht er eben nicht sofort mit Überschallgeschwindigkeit nach unten, sondern beschleunigt allmählich, weil seine Trägheit der Erdanziehungskraft einen Widerstand entgegensetzt.

> Und um dich mal festzunageln (das übertragen wir dann auf den leeren Raum): Welchen Vektor würdest du der Trägheitskraft zuschreiben?

Wie meinst Du das?
Jede Kraft wirkt gerichtet und kann durch einen Vektor modelliert / dargestellt / repräsentiert werden.

> Oder wirken Trägheitskräfte deiner Meinung nach in alle Richtungen, aus allen Richtungen in einem beschleunigten Bezugssystem?

Ich verstehe die Frage nicht.
Kräfte wirken in die Richtung, in die sie gerade wirken, und es gibt keine "verbotenen" Richtungen.
Die Beschleunigung besitzt die gleiche Richtung wie die sie verursachende Kraft.

Im Folgenden habe ich meine - von Dir weggelassene - Aussage wieder vorangestellt:

>>>> 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.

> Was sind das bloß für billige Antworten? Mit den Körpern meine ich natürlich den Astronauten und seinen losgelassenen Stab. Aber lenke ruhig vom wesentlichen ab.

Das ist keine Ablenkung, sondern der Versuch, Deinem Denken auf die Sprünge zu helfen.

Der einzige Unterschied zwischen den im leeren Raum schwebenden Systemen "Astronaut + Stab" und "Ashitaka + Erde" ist die Größenordnung. Das physikalische Prinzip ist das gleiche.

Wenn Du Dich also ohne Einwirkung äußerer (außerirdischer) Kräfte von der Erde abstoßen kannst, dann kann sich analog auch der Astronaut vom Stab/Schwert abstoßen.
Der Unterschied liegt einzig in der Masse des Gegenstandes (Schwert bzw. Erde). Während die Kraft eines Menschen ausreicht, um das Schwert auf die Fluchtgeschwindigkeit zu beschleunigen, gelingt das mit der Erde bekanntlich nicht, weshalb sie im Bruchteil einer Sekunde wieder zu Dir zurückkehrt.

> Eine ISS beschleunigt ihre Masse nicht dadurch, dass ein Kranarm ausgefahren (bewegt) wird.

Doch. Der Kranarm besitzt eine Masse, folglich wirkt seine Bewegung auf die ISS zurück. (Actio und Reactio)

>>> 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.

> Und wenn Arnold Schwarzenegger in jungen Jahren dort oben im Anzug stecken würde, er alleine kann keine Kraft (vektoriell) auf einen anderen Körper wirken lassen.

Doch. Die Außeneinsätze am Space-Shuttle oder an der Raumstation zeigen, dass Astronauten im freien Raum sehr wohl Kräfte auf andere Körper, z.B. Werkzeuge, ausüben können.

--------- Schnipp --------

> Mein Arm kann nur eine Kraft auf andere Körper ausüben (Massen beschleunigen), wenn auf meinen Körper Kräfte von außen wirken, ich z.B. auf dem Boden stehe.

Aus welchen physikalischen Gesetzen leitest Du eine solch absurde Aussage ab?

Die Newtonschen Axiome jedenfalls gaben es nicht her. Nirgendwo ist postuliert, dass sich ein Körper irgendwo außerhalb "abstützen" müsse, um Kraft ausüben zu können.

> Im leeren Raum sind innere Kräfte nicht fähig das 3. Gesetz Newtons zu erfüllen. Es fehlen einwirkende Kräfte.

Zeig mir bitte die Stelle, an der Newton bei der Interaktion zwischen zwei Körpern, die ein System bilden, die Notwendigkeit von äußeren Kräften voraussetzt.

> Du stößt dich im leeren Raum nicht vom Stab ab. Hinter dem Stab und dir ist Leere, die eine Abstoßung (einen Kraftstoß) unmöglich macht.

Kannst Du hoch springen, Dich von der Erde abstoßen?
Falls "ja" - was befindet sich "unter" der Erde? - Leere oder vier Elefanten?

Und komm' bitte nicht mit dem Scheinargument, das sei etwas anders, weil Du Dich ja im Schwerefeld der Erde befindest. Der Astronaut im Orbit schwebt auch im Schwerefeld der Erde, die Erde im Schwerefeld der Sonne, die Sonne im Schwerefeld von Sagittarius A, und in wessen Schwerefeld sich unsere Galaxis bewegt, harrt noch der Erforschung.

> Es wirken keine Reaktionskräfte auf dich oder den Stab, weil euch nur Leere umgibt und keine Stoffmenge.

Es wirken keine Reaktionskräfte auf Ashitaka oder die Erde, weil euch nur Leere umgibt und keine Stoffmenge.

> Kannst du wegwerfen wenigsten einmal unter Berücksichtigung der Newtonschen Gesetze erklären?

Wohlan, ein neuer Versuch:

1. Dein Rumpf besitzt eine Masse; der Gegenstand, den du wegwerfen möchtest, auch. Zusammen bilden sie ein System aus zwei (physikalischen) Körpern.

2. Du nimmst den Gegenstand in Deine Hand und bringst ihn wie beim Kugelstoßen dicht an deine Schulter. Dann wartest du, bis das System zur Ruhe gekommen ist.

3. Über eine rasche Muskelanspannung in Oberkörper und Arm übst du nun, "gestützt" auf die Trägheit deines Rumpfes, eine Kraft ("actio") auf den Gegenstand aus.

4. Die Trägheit des Gegenstandes widersetzt sich der Änderung seines Bewegungszustandes und übt eine gleich große Gegenkraft auf Deine Hand aus, die über die Armknochen auf den Rumpf übertragen wird ("reactio").

5. Die Kraft ("actio") beschleunigt den Gegenstand nach vorn, die Gegenkraft ("reactio") deinen Rumpf nach hinten.

6. Die Kraftwirkung endet, wenn du den Gegenstand loslässt sobald der Arm gestreckt ist, und der Gegenstand fliegt mit der bis dahin erreichten Geschwindigkeit weiter nach vorn, während sich der Rumpf (zusammen mit den daran "befestigten" Extremitäten) weiter nach hinten bewegt.

7. Der Massenmittelpunkt des Gesamtsystems "Rumpf + Gegenstand" verbleibt an Ort und Stelle, und Rumpf und Gegenstand entfernen sich mit konstanter Geschwindigkeit voneinander, solange keine äußeren Kräfte einwirken.

> Wo ist die einwirkende Kraft, um die Reaktion zu bewirken?

Siehe Punkte 3 und 4.

Gerade fällt mir noch ein anderes Beispiel ein. Falls Du Dich mit Handfeuerwaffen auskennst, sollte Dir der Begriff "Rückschlag" oder "Rückstoß" geläufig sein: die Explosion der Treibladung übt eine Kraft sowohl auf das Geschoss als auch auf Waffenkörper aus. Das Geschoss fliegt nach vorn und die Waffe nach hinten.

Ein Raketenantrieb funktioniert ähnlich, nur dass hier keine Geschosse aus der Düse fliegen, sondern die Verbrennungsgase selbst.

--------- Schnipp --------

Und dass der Impuls alleine zur Beschreibung eines Bewegungszustandes nicht reicht, muss ich Dir Experten sicherlich nicht auch noch erklären.

> Wer billige Pampers anbietet, der soll sie auch mal anziehen. Also erklär doch mal.

Das überlasse ich Dir als Hausaufgabe.

>>>>> 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.

> Jetzt ist das Schwert doch Teil des Kräftesystems?

Das war es aus meiner Sicht immer.

> Und unbemerkt hast du es richtig beschrieben: Die Muskelkraft des Astronauten alleine beschleunigt im leeren Raum keinen anderen Körper.

Nein, nicht "unbemerkt". Du wirst es nicht glauben, aber auf dem Gebiet kenne ich mich einigermaßen aus.

> Und das Schwert hat im Bezugssystem keinen Bewegungszustand > Null, damit keine Massebeschleunigung in Relation zum Bezugssystem erfahren.

Der Terminus "Bewegungszustand > Null" ist genauso unsinnig wie "Farbe > Eins".

"Bewegungszustand" ist ein abstrakter Begriff und keine physikalische Größe, und nur letztere lassen sich in in Relation zu einer Zahl setzen.

> Werden weitere Leserzuschriften folgen?

Vielleicht - wenn der Moderator sie freischaltet, ich Zeit finde und wir aufhören, uns im Kreis zu drehen.