Bezugssystem-2?

...komplette Frage anzeigen

3 Antworten

Ein Körper oder auch ein Beobachter kann „Anker“ eines Bezugssystems sein, nicht das Bezugssystem selbst.

Ein Bezugssystem ist ein Koordinatensystem Σ, das Du als „ruhend“ ansiehst. Es erlaubt die Beschreibung eines Punktes (also Ortes) X relativ zu einem Referenzpunkt O, dem Ursprung, als X(x|y|z). Dabei heißen x, y und z die Koordinaten von X. Sie stellen Verschiebungen entlang dreier Achsen dar, durch die man X von O aus erreichen kann.

Es steht Dir frei, Σ oder ein anderes Koordinatensystem Σ' als Bezugssytem zu betrachten, in dem X(x'|y'|z') ist, X also andere Koordinaten hat. 

Beispielsweise könnte Σ' wie bei Σ ausgerichtet sein, sich aber mit v≪c (c ist die Lichtgeschwindigkeit) in x-Richtung bewegen. In diesem Fall ist X in Σ' durch X(x–v·t|y|z) charakterisiert. Sollte X in Σ ortsfest sein, so bewegt er sich in Σ' in –x'-Richtung.

Man hört manchmal, jemand befinde sich in diesem der jenem Bezugssystem. Das ist Unfug. Kein Körper „befindet sich in einem Bezugssystem“ oder gar „außerhalb eines Bezugssystems“. X „ist“ in allen Koordinatensystemen, namentlich sowohl in Σ als auch in Σ', nur eben mit anderen Koordinaten.

Beispielsweise könnte X mein Schwerpunkt sein. Wenn sich Σ und Σ' relativ zueinander bewegen, kann ich höchstens in einem stationär sein. Angenommen, dies sei Σ'. Dann bin ich also in Σ' in Ruhe, bewege mich aber in Σ mit v in x-Richtung.

Nichts hindert mich dennoch daran, auch Σ als Bezugssystem und mich selbst als mit v in x-Richtung bewegt zu betrachten.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
JentonM 05.10.2017, 18:16

Danke für deine Antwort. Den ersten Teil habe ich verstanden- da der 2. Teil hauptsächlich mithilfe von Formeln beschrieben wurde, verstehe ich ihn nur halbwegs.

0
SlowPhil 05.10.2017, 20:26

Sorry, ich konnte natürlich nicht wissen, wie gut Du mit den Formeln zurecht kommst.

Sie sind halt eine Möglichkeit, Größen in kurzer und präziser Form auszudrücken.

Nun, X steht für einen Punkt im Raum, x, y und z stehen für drei verschiedene Zahlen (mit Maßeinheit natürlich), ähnlich den Angaben auf einem Schachbrett.

Wenn irgendwo „Dd1h5“, weiß jeder Schachspieler, dass eine Dame gemeint ist, und wenn das als Zug von Weiß deklariert ist, heißt das, dass sie von ihrem Heimatfeld an den rechten Rand zieht und von dort aus ggf. den schwarzen König bedroht (wenn der noch auf seinem Heimatfeld ist).

Ähnlich auf der Trasse: Ich kann etwa den Fuß eines Signalmastes als O bezeichnen. Die Vertikale bietet sich als z-Achse an, die Fahrtrichtung der Schiene am Signalmast als x und die Richtung quer dazu (gegen den Uhrzeigersinn, also „in Fahrtrichtung links“. Dann ist vielleicht 100m hinter dem Signalmast, 5m links von ihm und in 3m Höhe eine Bahnhofsuhr, genauer gesagt, deren Mittelpunkt. Wenn das X ist, so ist es eben X(-100m|5m|3m).

0
JentonM 05.10.2017, 21:16
@SlowPhil

Dankeschön ^^ eine letzte bitte , ich habe unter dompfeifer's Beitrag einen Kommentar hinterlassen könntest du bitte darauf antworten und gibt es dazu Websites oder Bücher , die du kennst und welche deiner Meinung nach gut sind, die du mir empfehlen könntest ?

0
SlowPhil 05.10.2017, 22:46

Deine Bitte überschnitt sich mit meinem Antwortversuch.

0

Im praktischen Alltag bestimmen wir die Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen mit der Schienentrasse als Bezugssystem. Was sollten wir da mit dem Mond als Bezugssystem praktisch anfangen? Wenn Deine Geschwindigkeit gegenüber der Schienentrasse genau null ist, dann kannst Du Dich natürlich als Teil dieses Bezugssystems betrachten.

Die Frage, ob sich Erde oder Mond bewegen, ergibt keinen Sinn. Du kannst beide Himmelskörper als Bezugssystem definieren. Dann hat eben der eine oder andere Körper die Geschwindigkeit null.

Du kannst stattdessen auch die aktuelle Geschwindigkeit von Mond oder Erde bestimmen im Hinblick auf das Bezugssystem Sonne, Saturn, Merkur  oder Drehachse der Milchstraße.

Noch Fragen dazu?

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
SlowPhil 05.10.2017, 14:08

…mit der Schienentrasse als Bezugssystem.

Als Bezugskörper, als materieller Anker eines Bezugssystems Σ. Dieses selbst ist ein Koordinatensystem, in dem die Trasse ruht. 

Ein anderes Bezugssystem Σ' wäre z.B. eines, in dem die Trasse sich wie eine Art riesiges Laufband mit der Geschwindigkeit -|v› bewegt.

Wenn sich der Zug in Σ aus dem Stand heraus in Bewegung setzt und auf |v› beschleunigt, ist das in Σ' als Abbremsung von -|v› auf 0 zu deuten.

Wobei „Abbremsung“ das falsche Wort ist, denn der Zugführer muss nicht „in die Eisen gehen“, sondern aktiv gegen das Laufband anfahren, wie eben ein Sportler auf dem Laufband höchst aktiv an Ort und Stelle bleibt.

Wenn Deine Geschwindigkeit gegenüber der Schienentrasse genau null ist, dann kannst Du Dich natürlich als Teil dieses Bezugssystems betrachten.

Nein, als dessen Anker. Aber das ist schon die Schienentrasse. Wenn die Geschwindigkeit des Beobachers relativ zu Σ nicht 0 ist (er zum Beispiel mit |v› fährt), so ist er dadurch nicht „aus Σ raus“, sondern bewegt sich relativ zu Σ (während er in Σ' stationär ist).

1
JentonM 05.10.2017, 18:14
@SlowPhil

Nein, als dessen Anker. Aber das ist schon die Schienentrasse.

Darf es nicht mehr als einen ,,Anker'' geben ? Also in dem Fall würde ich mich mit der Schienentrasse als Anker bezeichnen?

Frage nr. 2

Anker bedeutet doch ein Teil von ... - wieso ist es deiner Meinung nach falsch zu sagen dass man ein Teil des Bezugssystem ist anstatt Anker - oder was definierst du unter Anker ? 

-Danke

0
SlowPhil 05.10.2017, 14:15

Die Frage, ob sich Erde oder Mond bewegen, ergibt keinen Sinn. Du kannst beide Himmelskörper als Bezugssystem definieren.

Als Anker eines solchen. Das dann allerdings kein Inertialsystem ist, sondern ein in mehrfacher Hinsicht rotierendes. Um das als ruhend zu beschreiben, musst Du schon Allgemeine Relativitätstheorie betreiben.

Das musst Du nicht, wenn Du ein Bezugssystem verwendest, in dem die Erde oder der Mond momentan…

…die Geschwindigkeit null…

…haben. Das gilt aber eben nicht die ganze Zeit über.

0
SlowPhil 05.10.2017, 22:42

Es darf mehr als einen Anker geben. Oft genügt aber einer.

Natürlich kann auch ein Mensch Anker sein, doch kann man von ihm schlecht verlangen, sich nicht von der Stelle zu rühren und stillzuhalten wie eine Statue.

In dem Beispiel aus meinem Kommentar zu meiner eigenen Antwort habe ich auch 2 Anker, von denen einer den Ursprung und der andere die x-Richtung definiert.

Vielleicht ist „Anker“ allerdings auch irreführend, da ein Anker eines Schiffes ja Teil des Schiffes selbst ist. Was ich Anker des Koordinatensystems nenne, ist deshalb nicht wirklich Teil davon, weil das Koordinatensystem nichts Physisches ist. Es besteht aus gedachten Linien.

Vor allem könnte sich ein als Anker dienendes Objekt im Prinzip relativ zum Koordinatensystem bewegen, auch wenn es das momentan nicht tut.

Jedenfalls, was ich einen Anker nenne, ist ungefähr das für das Koordinatensystem, was ein Glockenschlag für die Zeit (im Sinne der an dem Ort gültigen Zeit) ist. Der Zwölf-Uhr-Glockenschlag ertönt um 12:00 h, er ist nicht damit identisch.

Vielleicht fallen mir noch andere Beispiele ein.

1

Anders herum : DU setzt ein Bezugssystem willkürlich fest, und aus diesem Bezugssystem kannst du dann Bewegungen und alles andere beschreiben.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Was möchtest Du wissen?