Heliozentrisches Weltbild Physik?
Hallo, ich habe in Physik eine Aufgabe bekommen, bei der ich leider nicht weiterkomme. Ich hoffe, dass mir jemand weiterhelfen kann.
Eines der damaligen Argumente gegen das heliozentrische Weltbild fußte auf folgender Erfahrung: Angenommen, Du lässt eine Münze auf den Boden fallen.
Während der dafür benötigten Zeit bewegt sich die Erde allerdings weiter, weshalb die Münze nicht vor, sondern auf Deinen Füßen landen müsste.
Formuliere eine Entkräftung für diese Argumentation aus physikalischer Sicht.
7 Antworten
Das ist aus heutiger Sicht schwierig zu beantworten. Nikolaus Kopernikus lebte bis 1543. Zu dieser Zeit war unser Freund Newton noch nicht geboren - das Trägheitsgesetz noch unbekannt, auch nicht die Effekte einer rotierenden Erde + Luftschicht.
Ich kann mich heute nicht in den Wissensstand dieser Zeit versetzen und damit habe ich auch keine Argumente gegen die vorgebrachten Positionen. Wir können aber diese aber nicht mit dem heutigen Wissen entkräften, denn dieses gab es noch nicht. Ich denke wir müssen die Schriften von Nikolaus Kopernikus studieren, um seine Antworten auf die vorgebrachten Einwände zu finden.
Ja, danke für den Hinweis…. das Thema Trägheit und Bewegungsgesetze wird im virtuellen Dialog von Galilei angesprochen….
Hallo Mia534,
die Zeitgenossen haben sich vorgestellt, dass die Münze unabhängig von ihrer vorherigen Bewegung genau lotrecht zu Boden fallen müssen.
Das passiert aber auch nicht, wenn man z.B. die Münze beim Reiten fallen ließe. Der Luftwiderstand würde sie natürlich etwas bremsen, aber natürlich "erbt" die Münze die Geschwindigkeit des Pferdes.
Bei der Erde ist das noch definitiver, weil die Luft sich mit der Erde mitbewegt und die Münze nicht bremst.
Der entscheidende Punkt ist GALILEIs Erkenntnis, dass Kraft nicht zur Aufrechterhaltung, sondern zur Änderung einer Geschwindigkeit (engl. velocity) nach Betrag, Richtung oder beidem erforderlich ist und ein Körper ansonsten seine momentane Geschwindigkeit beibehält, d.h., sich geradeaus weiterbewegt. Wer je Aquaplaning oder Glatteis erlebt hat, weiß das.
Dieses heißt Trägheitsprinzip oder auch das Erste NEWTONsche Gesetz, obwohl es, wie gesagt, älter ist.
Es liefert allerdings die Grundlage für eine noch radikalere Idee GALILEIs, das Relativitätsprinzip (RP): Eine konstante Geschwindgkeit lässt sich immer wegtransformieren. Jeder Körper lässt sich als zumindest momentan ruhend ansehen. Das kann eine durchaus sehr aktive "Ruhe" sein, wie etwa die eines Läufers auf einem Laufband. Gehst Du eine Straße entlang, lässt sich diese (und der Erdboden) auch quasi als riesiges Laufband interpretieren, und Du gehst, um an Ort und Stelle zu bleiben.
Wenn ich auf der Erde stehe, bewege ich mich mit der Erdoberfläche mit, genau so auch die Münze. Da die Erde rotiert ist das zwar prinzipiell keine gleichförmige Bewegung, aber die Abweichung von der gleichförmigen Bewegung ist so minimal, dass man sie für diesen fall vernachlässigen kann.
Wenn in einer Richtung keine äußeren Kräfte auf einen sich gleichförmig bewegten Körper wirken, behält dieser die gleichförmige Bewegung bei, das folgt aus den Newtonschen Bewegungsgesetzen. Daher bewegen sich sowohl ich wie auch die Münze seitwärts mit der gleichen Geschwindigkeit, auch wenn die Münze fällt.
Wegen der Trägheit. Genauso wie wenn man die Münze in einem fahrenden Zug fallen lassen würde.
darum heißt das zu Recht Galileische Geschwindigkeitssuperposition, weil Galilei gegen dieses Milchmädchendenken von Aristoteles und seinen Anhängern zu kämpfen hatte.
Das Trägheitsprinzip ist allerdings älter, es stammt ursprünglich von GALILEI.