Frage von Raph101, 98

Trägheit und Schwerkraft?

Trägheit kann aIs eine Art Widerstand gegen Beschleunigung aufgefasst werden. Aber ich frag mich nun wie das mit Schwerkraft ist. Z.B. Im freien Fall ist die Beschleunigung 9.8m/s^2, unabhängig von der Masse. Aber wie kann das sein?
Setzt die Trägheit hier aus?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 31

Das Besondere an der Gravitation ist, dass sie zur Masse proportional ist. Deshalb wiegt ein Körper ja auch mehr, wenn er schwerer ist. Die üblichen Waagen bestimmen nämlich gar nicht die Masse, sondern eine Kraft (das Gewicht nämlich) und dürften daher eigentlich nicht Kilogramm (kg), sondern müssten Kilopond (kp) anzeigen, und 1kp ist 9,81N.
Alle Körper werden gleich stark beschleunigt, weil die Anziehung und der Trägheitswiderstand dagegen proportional sind.
Diese Proportionalität tritt sonst nur noch bei sogenannten Scheinkräften auf, was einige Physiker auf den Trichter gebracht hat, dass man homogene Gravitationsfelder respektive gleichförmige Beschleunigungen wegtransformieren und Schwerkraft geometrisieren können müsste. Das ist die Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Was du "Trichter" nennst, ist aber die zur Zeit (seit über 100 Jahren) beste Theorie. Bislang ohne jeglichen Widerspruch.

Das heißt nicht, dass sie für alle Zeiten die beste bleiben wird, aber mit merkwürdigen Formulierungen kannst du nicht punkten.
Die korrekte Verwendung des Konjunktivs macht noch keinen Physiker.

Im Übrigen bigt es keinen "Trägheitswiderstand", allenfalls ein träge Masse.

Kommentar von SlowPhil ,

Was du "Trichter" nennst, ist aber die zur Zeit (seit über 100 Jahren) beste Theorie. Bislang ohne jeglichen Widerspruch.

Mit "auf den Trichter" meine ich einfach "auf die Idee" im Sinne des Eintrages "auf den (richtigen) Trichter bringen"

(http://www.redensarten-index.de/suche.php?suchbegriff=~~jemanden%20auf%20den%20%...[]=rart_ou)

und ganz gewiss nicht in einem Sinne wie "auf die Schnapsidee bringen". Du solltest mich anhand meiner Kommentare zu gut kennen, um mich für einen selbsternannten Einstein-"Widerleger" zu halten.

…mit merkwürdigen Formulierungen kannst du nicht punkten.
Die korrekte Verwendung des Konjunktivs macht noch keinen Physiker.

Immer cool bleiben! Es besteht kein Anlass, an die Decke zu gehen.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Dass du das so gemeint hast, war mir schon klar.
Auch wenn Sozialkompetenz und Namensgedächtnis nicht unbedingt meine Stärken sind.

Ich bin auch ein Pedant, und lege hohen Wert auf Präsision. Nicht deinet- oder meinetwegen, wir sollten einander verstehen, sondern wegen der vielen Zaungäste.

Jede Ungenauigkeit ist Wasser auf die Mühlen

  1. derer, die gerne Denken, "die Wissenschaftler" wissen das alles nicht so genau, sie können sich auch irren ... blabla
  2. der Kreationisten
  3. der Verschwörungstheoretiker

Persönlich rege ich mich recht selten auf, meine Kritik war sachlich gemeint, nicht persönlich und erst recht nicht gegen dich.

Antwort
von PeterKremsner, 41

Nein, die Trägheit setzt nicht aus sonst würde ein Stift den du Fallen lässt nicht schneller werden, sondern hätte ab den Zeitpunkt ab dem er fällt eine Geschwindigkeit von ca 200-300km/h.

Wenn du im Auto Gas gibst, dann hast du auch näherungsweise eine konstante Beschleunigung bis du schaltest. Die Geschwindigkeit nimmt aber trotzdem mit der Zeit immer mehr zu (Geschwindigkeit ist das Integral der Beschleunigung über die Zeit).

Der Grund warum auf Körper mit der gleichen Masse 9.8m^2 wirken, hat nichts mit der Trägheit zu tun. Dieser Effekt kommt daher dass die Schwerkraft keine Kraft ist sondern eine Eigenschaft des durch Masse gekrümmten Raumes (und der gekrümmten Zeit). Einstein hat das mit der Relativitätstheorie erkannt und das ist auch die Eigentliche Relativitätstheorie.

Die bekannte Formel E = mc² ist nur eine Folgerung aus dieser Theorie.

Antwort
von Wechselfreund, 37

Auf einen Körper bestimmter Masse wirkt entsprechend auch die Schwerkraft. Ist der Körper doppelt so träge wirkt auch die doppelte Kraft zum Beschleunigen.

Antwort
von lks72, 33

Die Gewichtskraft ist m(s) • g, wobei m(s) die schwere Masse ist, die beschkeunigende Kraft ist a • m(t) wobei m(t) die träge Masse ist. Damit ist im freien Fall
a•m(t) = g • m(s).

Eben weil nun m(t) und m(s) identisch sind, gilt a = g.

Antwort
von ThomasJNewton, 35

Um PeterKremsners Antwort anschaulich zu machen:

Die Raumzeitkrümmung kann man so verstehen, dass der Raum selbst beschleunigt wird. Permanent, nach unten. An der Erdoberfläche mit ca. 9,81 m/s².

Wenn du da am selben Fleck bleiben willst, auf Stuhl oder Sessel, bedarf es einer Gegenbeschleunigung.
Schon mal darüber nachgedacht, dass die Kraft von unten auf dich wirkt, nach oben?

Kommentar von Raph101 ,

Das mit der Geometrie der raumzeit ist mir klar aber ich verstehe es nicht ganz wie das "klassisch" so ausgelegt wird.

Auch deinen letzten Absatz verstehe ich nicht ganz. Aber danke:)

Kommentar von ThomasJNewton ,

Es gilt ja immer die Regel f=m*a, Kraft ist Masse mal Beschleunigung.

Wenn du mal genau hinfühlst, wirst du bemerken, dass die Sitzfläche deines Stuhls von unten gegen deiner Allerwerteten drückt, nach oben.

Und nach der Regel folgt, dass auch eine Beschleunigung nach oben besteht, solange du im Verhältnis zur Erdoberfläche in Ruhe bist.
Genau so, als wärest du in einem Raumschiff, das beschleunigt, nach oben (aus deiner Orienetierung gesehen).

Die ART besagt ja nichts anderes, als dass träge und schwere Masse dasselbe sind.
Weil die Schwerkraft eben eine Beschleunigung ist. In der Einheit kann man sie ja auch angeben, als 9,81 m/s², was dasselbe ist wie 9,81 N/kg.

Ich habe auch gelegentlich Schwierigkeiten mir das vorzustellen, dass ich in einem ständig beschleunigten Raum lebe, und mich nur der Stuhl davon abhält, zu fallen, durch eine gleich starke Gegenbeschleunigung.

In einem Raumschiff wäre die Entsprechung, dass du ohne Halt durch das beschleunigende Raumschiff "fällst", bis du dann ziemlich unsanft am Heck aufschlägst.

Kommentar von Raph101 ,

Ah ok danke!
Kann ich noch was fragen?

Kommentar von ThomasJNewton ,

Wozu ist diese Plattform denn sonst da?
Zum Fragen und Nachfragen!

Kommentar von Raph101 ,

Man sagt ja Gravitation ist keine Kraft. Aber das erlebt man ja im Alltag anders. Wie kann das sein und wie verhält sich das mit der energieerhaltung? Wenn ein Körper in ein Gravitatiosfeld gerät wird er beschleunigt und erhält Energie.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Ich lese deinen Kommentar nicht zum ersten Mal, und mir fällt immer noch keine gute Antwort ein.

Du erfährst permanent eine Kraft, weil du stets gegen den fallenden Raum beschleunigt wirst.
Obwohl auch das nicht wirklich eine Antwort ist.

Ich kann nur auf die Relativität verweisen, und dass das "Sackenlassen" von Antworten keine Energie erfordert.

Ich habe auch nie Physik studiert, sondern mir das alles selbst beigebracht.
Da solltest du doch auch etwas Geduld haben?

Nicht jede Frage wird sofort beantwortet, und nicht alle Antworten sind richtig.
Es ist an dir, dich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten dem Thema zu nähern.

Auch Energie ist relativ, das ist mein Abschied. Habe heute zufällig einige Harald-Lesch-Videos gehört:
Wenn alle Stricke reißen, häng ich mich auf!

Konfusius wird sich das besser merken als ich.

Kommentar von Raph101 ,

Danke!:)

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 14

Setzt die Trägheit hier aus?

Würde sie wirklich aussetzen, so würde alles sofort auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Nein, sie und die Gravitationskraft sind proportional zueinander.

Antwort
von Freshestmango, 44

Die Beschleunigung gilt immer.
Die Trägheit ist eine Geschwindigkeit, die der Körper erst durch eine andere Kraft bzw Beschleunigung verliert.

Beispiel:

Ein Stein wird mit der Geschwindigkeit v=98,1m/s senkrecht nach oben geworfen.
Die Erdbeschleunigung wirkt jetzt gegen diese Anfangsgeschwindigkeit v.

Die Bewegungsgleichung ist somit:

v=v-g*t<=>v-g*t=0<=>t=v/g=98,1m/s/9,81m/s^2=10s

Der Stein hat seine gesamte Trägheit also nach 10s verloren.

Kommentar von SlowPhil ,

Du meinst kinetische Energie. Trägheit wird sicherlich nicht aufgebraucht.

Kommentar von Freshestmango ,

Trägheit ist die Geschwindigkeit eines Körpers, die einer Beschleunigung entgegen wirkt.

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