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ein paar fragen zur dynamik

geschrieben von Pulow 
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ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 14:41
Hi ich hab mal ein paar grundlegene fragen die ich mir irgendwie nicht beantworten kann.

1.ich hab gelernt das alle geschwindigkeit relativ sind. so wie kann man dann bitte behaupten das die sonne still steht. ich mein relativ zur milchstraße stimmt das ja sowieso nicht, aber warum sollte das relativ zu unserem sonnensytem zutreffen. ich kann mir jede bewegung die die erde um die sonne angeblich machen soll auch als bewegung der sonne um die erde vorstellen. selbst raumschiffe die eine bewegung der erde relativ zu sich feststellen können doch nicht sicher sein das sie nun still stehen? ich geh mal davon aus das ich da irgendwas wichiges nicht bedenken bitte um aufklärung :)

2.Dann noch ne frage zum Foucaultschen Pendel: wenn man das pendel quasi startet müßte es doch eine geschwindigkeit haben da es sich in dem mom in verbindung mit der erde befindet also müßte das pendel eine elypse beschreiben zumindest ohne luftwiederstand. und wenn ich da richtig informiert bin gleicht man diesen ja angeblich mit magnetismus aus. wird da nicht nur der vertikal bremsende luftwiderstand ausgeglichen?

3.warum wird menschen in bewegten objekten eigentlich schlecht(z.b auto flugzeug) es liegt ja wohl auf jeden fall nicht an der geschwindigkeit da die erde ja wohl auch eine geschwindigkeit hat belibt also die geschwindigkeitsänderung. das is wohl im flugzeug auch recht zutreffend alerdings wird vielen menschen auch schlecht wenn sie im zug lesen im gegensatz dazu wird ihnen nicht schlecht wenn sie aus dem fenster gucken. dabei bremst und beschleunigt ein zug doch verhältnismäßig wenig. gibt es da eine eindeutige ursache ?
markus
Re: ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 15:30
hi!

zu deiner ersten frage: ich denke du hast da was grundlegend missverstanden. die sonne steht nur dann still, wenn wir das für unsere berechnungen so haben wollen. im grunde genommen gibt es im gesamten universum keine einzigen bezugspunkt, auf den wir geschwindikeit und ort beziehen könnten. jeder punkt des universums ist in bewegung - still steht er nur, wenn wir eben diesen punkt zu uns in relation stellen wollen. alles steht somit zu allem in relativer beziehung - die sonne als mittelpunkt des sonnensystems, das wiederum in unserer milchstrasse herumfliegt, die wiederum .....
Chrys
Re: ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 15:45
...und vor relativ kurzer Zeit (2002?) hat man dann auch wissenschaftlich nachweisen können, dass das ganze Universum immer schneller (werdend) expandiert - d.h. alle unabhängigen Systeme entfernen sich ständig voneinander, und zwar mit zunehmender Geschwindigkeit.
Bei Quarks/KnoffHoff ham die zum demonstrieren nen Luftballon mit aufgemalten Punkten aufgeblasen.

zu 3.: Lesen ist anstrengender als aus dem Fenster zu schaun und zu träumen.... *g*

greez, Chrys
Re: ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 16:00
vielen dank schonma dann hab ich das wohl doch richtig verstanden finde die aussage die erde dreht sich um die sonne dadurch nur sehr verwirrend.

man müßte ja quasi dazu sagen das man die sonne als stillstehenden bezugspunkt sieht. warum sieht man die sonne als mittelpunkt des sonnensystems an ?
könnte man nicht ganz andere systeme konstruieren in denen beliebig andere punkte mittelpunkte sind und diese systeme sehe ich jetzt nicht als unwahrer als unseres(in ihnen würden doch auch alle physikalischen gesetzte gelten)..
Chrys
Re: ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 16:34
weil sich alle anderen Objekte, Planeten z.B., um die Sonne drehen

(weil sie die größte Masse hat, und damit die größte Gravitationskraft auf andere Objekte ausübt, was diese dazu bewegt, dass sie sich um die Sonne drehen.
die sonne wiederum dreht sich um dem mittelpunkt unserer galaxie IIRC, und die galaxie wird sich wohl wieder um was anderes drehen (galaxiehaufen?), vom Prinzip her.)

du kannst natürlich versuchen, die erde als mittelpunkt zu nehmen, dann hast du allerdings arg viel Aufwand, die Bahnen unserer Mitplaneten vorherzusagen - wenn du die Sonne als Bezugspunkt nimmst, sind die Bahnen alle schön elliptisch und lassen sich schön einfach mit vorhersagen.

ein doppelsternsystem, also mit 2 Sonnen, ist sicherlich schwieriger zu berechnen.

es geht beim festlegen des bezugspunktes einfach darum, sich das Leben beim rechnen möglichst einfach zu machen.
"wähle den bezugspunkt geschickt, und das Problem ist schon halb gelöst", oder so ähnlich.

grüße, Chrys
Satyr
Re: ein paar fragen zur dynamik
28. February 2005 19:45
Hi!
Um die Sache noch etwas komplizierter zu machen ist mir da was eingefallen, was ich vor einiger Zeit in einem Astronomiebuch gelesen habe und was ich euch nicht vorenthalten möchte!
Weil ich nicht mehr weiß, in welchem Buch ich es gelesen habe, versuche ich es mit meinen Worten zu erklären!*grins*
Die Erde und die anderen acht bekannten Planeten kreisen im eigentlichen Sinne gar nicht um die Sonne!!Ja-ich habe auch gestaunt!!!!
Die Planeten stürzen lediglich aufgrund der Gravitation auf die Sonne zu. Allerdings ist der Krümmungsradius der "Sturzbahn" so dimmensioniert, daß die Planeten die Sonne immer verfehlen. Dadurch ergibt sich zwangsläufig die bekannte Elypsenform.
Ich hoffe ich konnte den Sinn einigermaßen gut rüberbringen.
Grüße aus Wien
Satyr
P.S.:Das stammt wirklich und wahrhaftig aus einem seriösen Buch!!
Chrys
Re: ein paar fragen zur dynamik
01. March 2005 06:38
ist okay *g*, kann man tatsächlich so sehen - steht so glaubich auch im tipler IIRC.

es gibt ja auch diesen versuch mit einem logarithmisch geformten Trichter, der als Modell für die Raumzeitkrümmung dienen soll, und wenn man dann eine Murmel oben am trichterrand loslässt, dann stürzt die auch nicht auf dem kürzeste weg runter ins loch des trichters, sondern in kreisen - das kann auch schon mal relativ lange dauern.
hm hab grad etwas mehr im forum gelesen und hier sind ja echt maln paar helle köpfe, hab nur nen 10er abschluss und daher ohnehin auch später nie viel mit komplizierter mathematik zutun gehabt daher fallen mir auch viele begriffe schwer aber letztendlich hat ne ellipse doch ne x y und im raum noch ne z achse oder nicht, läuft die erde auf nicht ner halbwegs 2dimensionalen bahn um die sonne? egal ob 2 oder 3 achsen das heisst doch das der abstand einer der achsen irgendwann kleiner sein wird als der des körpers der umkreist wird?

hm überlege grad ob son perpedomobile/stillstand theoretisch möglich wäre wenn eben keine elliptische umlaufbahn sondern ein tatsächlicher kreis vorhanden wäre, wird ja oft bei atomen so dargestellt, also das bei nem perfekten kreis eben die genannte murmel in den trichter rollt... könnte mir sowas bei halbwertszeiten vorstellen, da ohne die ellipse imo keine beschleunigung vorhanden ist.
Satyr
Re: ein paar fragen zur dynamik
04. March 2005 17:22
Hi Goatengine!
Ehrlich gesagt verstehe ich deine Frage nicht ganz. Bist du der Meinung, daß die Erde mit der Sonne kollidieren müßte? Das ist nicht der Fall, weil sich die Sonne in einem Brennpunkt der Ellipse befindet. Ob die Erdbahn 2-dimmensional ist, kommt darauf an von welchen Standpunkt aus man die Sache betrachtet. Von der Erde aus gesehen ist sie 2-dimmensional, von einem anderen kosmischen Standpunkt, welcher nicht auf der Ebene der Erdbahn liegt, ist sie 3-dimmensional. Grundsätzlich bewegen sich Himmelskörper aber in der 4-dimmensionalen Raumzeit.
Deine 2te Überlegung ist für mich leider nicht nachvollziehbar. Nur soviel:
Das Atommodell von dem du sprichst, nennt sich "Bohr´sches Atommodell".
Dieses ist aber heute bereits überholt.
Versuche doch bitte deine Fragen etwas zu präzisieren!
Grüße aus Wien
Satyr
Re: ein paar fragen zur dynamik
04. March 2005 18:52
Hi satyr!

Ich glaube Goatengine meint das so, da du ja gesagt hast, daß die Planeten aufgrund der Gravitation auf die Sonne zustürzen, daß sie dadurch die Geschwindigkeit bekommen, um in der Umlaufbahn um die Sonne zu sein. Wenn die Planeten jedoch in eine kreisförmigen Umlaufbahn fliegen würden, könnten sie keine Geschwindigkeit aufbauen, um diese Umrundung zu schaffen.
Ich hoffe, ich hab dich richtig verstanden!

Bis bald mal!

jup wie butterfly geschrieben hat, also ne ellipse hat ja ansich 5 punkte:




1
/ \
/ \
| |
3 5 4
| |
\ /
\ /
2


sieht ja grob so aus, also dachte ich dass der abstand zwischen 3 und 4 exponential immer kleiner und 1 und 2 größer wird, wenn ich damit nicht nicht falsch liege würde dann der umkriesende körper des anziehungspunkts irgendwann wenn die distanz 3 und 4 kleiner als der durchmesser von 5 mit dem anziehungspunkt kollidieren, ich mein das kann man sicherlich nicht beobachten, dauert wahrscheinlich zulange um sichtbare veränderungen zu erkennen als das tausend jahre sternenkunde das erkennen könnten.
aber wie gesagt, hab ka wie ne ellipsen-laufbahn berechnet wird kanns mir aber irgendwie nicht anders vorstellen als dass die anziehungskraft von 5 die ellipse auf dauer schmaler und länger werden lässt.


na und das mit dem atommodell hab ich mir ählich vorgestellt, die elektronen kreisen um den kern, auch in elliptischer laufbahn, werden aber in ihrer laufbahn durch die umliegenden atome stark beinflusst was dann irgendwann zu nem perfekten kreis führt und dann fällt das atom in sich zusammen. hm glaub grad auch das is quatsch.
hm meine ellipse is beim formatieren bissl verschoben worden.

1 ober umkehrpunkt, 2 der untere

3 und 4 sind die auf der xachse vom kern am weitesten enfernten punkte, der körper hat hier die höchste geschwindigkeit

5 is der anziehungspunkt
Satyr
Re: ein paar fragen zur dynamik
04. March 2005 23:14
Hallo!
Wer hat dir gesagt, daß eine Ellipse 5 Punkte hat? Ich komme mal auf 7 Punkte die mir so schnell einfallen. Die äußeren beiden Begrenzungspunkte der großen Achse, die beiden Begrenzungspunkte der kleinen Achse, der Mittelpunkt wo sich beide Achsen kreuzen und natürlich die beiden Brennpunkte.
Aber zuerst denke ich, daß wir die Unklarheiten bezüglich der Planetenbahnen klären sollten!Kepler hat dazu 3 Gesetze formuliert:
1, Die Planeten bewegen sich relativ zur Sonne in Ellipsen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht.
Eigentlich sind in einem Gravitationsfeld wie es Sterne erzeugen 3 Bahnvarianten möglich. Die Parabel, die Hyperbel und die Ellipse. Da jedoch die Parabel und die Hyperbel ins Unendliche führen , bleibt nur noch die Ellipse übrig. Die Form und Größe dieser Ellipsen wird von 2 Parametern gebildet. Der großen Halbachse (a) und der kleinen Halbachse (b).

b=a*Wurzel (1-e2)

e=Bahnexzentrizität---->e=f/a
f=Abstand des Mittelpunktes zum Brennpunkt

Wird der Wert von e=0 so entartet die Ellipse zum Kreis.
Der sonnennächste Punkt wird Perihel, der sonnenfernste Aphel und ihre Verbindungslinie Apsidenlinie genannt.

2, Der von der Sonne zum umlaufenden Himmelskörper gezogene Radiusvektor überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen.
Dieses Gesetz sagt alles über die Konstanz des Bahndrehimpulses aus. Demzufolge ist die Bahngeschwindigkeit beim Perihel am größten und beim Aphel am kleinsten.

3, Das Quadrat der Umlaufzeit wächst proportional zur dritten Potenz der großen Halbachse und umgekehrt proportional zur Massensumme.
Pffff-und wie soll ich das leicht verständlich erklären? :-))
Ok-ich probiere es.....
Je weiter der Planet von der Sonne entfernt ist, desto langsamer bewegt er sich. Die mathematische Formel lautet:
P2=a3
P=Umlaufszeit des Planeten um die Sonne in Jahren
a=Entfernung des Planeten in astronomischen Einheiten
Eine astronomische Einheit entspricht der mittleren Entfernung der Erde von der Sonne-->1,49598*10^8Km

Alles klar? ;-))
Somit sollte klar sein, daß die Sonne nicht im Mittelpunkt der Ellipse steht sondern in einem der beiden Brennpunkte!
An jedem Punkt der Planetenbahn "erzeugt" der Impuls des Planeten (Masse*Geschwindigkeit) eine Massenträgheit, welcher der Anziehungskraft der Sonne genau entgegengerichtet ist.
Jetzt werden einige sagen-Hey du meinst ja die Fliehkraft mit Massenträgheit. Aber es gibt in der Physik keine Fliehkraft!! Das was wir unter Fliehkraft verstehen ist eine Erscheinungsform der Massenträgheit!
Nähert sich die Erde der Sonne, so verstärkt sich ihre gravitative Anziehung. Die Masse der Erde ist konstant. Um den Impuls zu erhöhen, bleibt der Erde nichts anderes übrig als schneller zu werden! Somit ist das Gleichgewicht Impuls zu Anziehungskraft wieder ausgeglichen. Wären die Planetenbahnen kreisförmig, so hätten sie eben eine gleichbleibende Geschwindigkeit. Allerdings wären die Jahreszeiten etwas heftiger!!! :-)

Das war der Makrokosmos-jetzt zum Mikrokosmos.

Im Atom existieren 4 Fundamentalkräfte:
1, Die starke Wechselwirkung-Sie ist von allen Kräften die Stärkste. Allerdings wirkt sie nur auf extrem geringe Entfernungen
(ca 10^-15m)

2, Die elektrische Kraft-Diese Kraft ist besonders wichtig für den Aufbau der Atome

3, Die schwache Wechselwirkung-Sie spielt eine Rolle bei der Radioaktivität. Reichweite--> 10^-17m

4, Die Gravitation-Sie ist die schwächste aller Fundamentalkräfte. Ungefähr 10^40mal schwächer als die starke Wechselwirkung. Jedoch ist ihre Reichweite quasi unbegrenzt.

Jetzt siehst du wahrscheinlich, daß sich Atome gegenseitig nur beeinflussen, wenn sie sich extrem nahe kommen. Eigentlich ist mir aber ein gravitativer Elektronenbahnverzerrungseffekt (pow-coole Wortschöpfung) nicht bekannt.

Hoffe damit etwas Licht auf die Sache geworfen zu haben!!
Grüße aus Wien
Satyr