Wie verhält es sich mit der Trägheit?
… mich beschäftigt folgende Frage und ich habe irgendwie einen Knoten im Kopf.
Angenommen ich befinde mich in einem Bus oder Zug und bewege mich entgegen der Fahrtrichtung. Der Bus/Zug bremst ad-hoc. In welche Richtung werde ich katapultiert? Entgegen der Fahrtrichtung weil ich mich dort hin bewege, oder in die Fahrtrichtung weil ich es als geschlossenes System sehen muss?
Dazu eine weitere Frage, ein kleines Experiment:
Ich bin wieder im Zug unterwegs… Ich lasse entgegen der Fahrtrichtung ein Spielzeugauto rollen. Auf dem Spielzeugauto ist ein kleiner Tischtennisball. Das Spielzeugauto kommt plötzlich zum stehen. In welche Richtung läuft/rollt der Ball weiter? Entgegen der Fahrtrichtung oder mit der Fahrtrichtung? (Der Zug fährt ganz normal weiter)
Irgendwie hab ich einen Knoten im Kopf. Wie kann sich etwas entgegen der Fahrtrichtung und ingesamt doch mit der Fahrtrichtung bewegen?
Hilfe ;-))
2 Antworten
Beispiel 1: du erfährst einen Ruck in die Zugfahrtrichtung, unabhängig davon wie du dich bewegst, denn von außen betrachtet, bewegst du dich trotzdem mit den Zug in Fahrtrichtung.
Beispiel 2: Der Ball rollt gegen die Fahrtrichtung runter aus der Sicht des Spielzeugautos, denn der Ball hat dieselbe Geschwindigkeit wie das Auto und rollt auch in diese weiter, wenn das Auto zum Stillstand kommt.
das ist nur verwirrend, wenn man während der Überlegungen das Inertialsystem willkürlich wechselt. Der Zug ist ein Inertialsystem (kein geschlossenes System, das ist nich nötig), in dem man in eine Richtung läuft. Ob der Zug sich aus einem anderen Inertialsystem gesehen bewegt, ist dafür egal, das entscheidet nur darüber, welche Wirkung der Bremshebel hat.
Wenn der Fahrer die Bremse betätigt, beschleunigt der Zug aus seinem Inertialzustand auf einen zu, egel in welche Richtung man gelaufen ist, dh die nächste Waggontür nähert sich aus der Fahrtrichtung bis sie einem ins Gesicht oder den Hintern klatscht, je nach dem wie herum man jeweils orientiert war.
Das wäre auch mein Gedanke gewesen aus der Logik heraus. Aber wie ist die “physikalische” Erklärung? - Angenommen der Zug fährt 100 Km/h. Ich stupse das Spielzeugauto mit 10 Km/h in die entgegengesetzte Richtung….Dann bewegt sich das Auto absolut mit 90 Km/h nach vorne (mit dem Tischtennisball drauf…) Wenn der Zug abbremsen würde erklärt es, warum alles mit 90 Km/h nach vorne fliegen würde.
Aber: Wenn der Zug nicht abbremst und nur das Spielzeugauto abgebremst wird. Warum rollt der Tischtennisball dann entgegen der Fahrtrichtung? Weil er die 90 Km/h ebenfalls beibehält und damit langsamer als der Zug ist? Kann man das so erklären?