Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Steinzeit-Astronom schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Nein, Potentielle Energie ist kein Maß für den möglichen Energieumsatz auf einem Rundweg. Sie gibt den möglichen Energieverlust/-gewinn durch die Kraftfeldänderung auf einem beliebigen Weg eines Objekts von A nach B an.

Das nenne ich Umsatz. Der Unterschied zum Umsatz in der Wirtschaft ist lediglich, dass wegen der Energieerhaltung kein Gewinn oder Verlust entsteht. Lediglich die Energieform ändert sich, aber nicht der Betrag. In der Wirtschaft ist es ebenso: Verkaufe ich einen Gegenstand oder tausche ihn gegen einen anderen, dann entspricht die Energie dem Wert der Gegenstände. Bei fairem Tausch (Energieerhaltung) kann auch wieder zurückgetauscht werden, ohne dass je etwas gewonnen oder verloren wird. Das entspricht dann einem Rundweg. Ganz einfach.

Vielleicht solltest du mal wieder ein Lehrbuch zur Hand nehmen, wo das Potential und Potentialfelder erklärt sind. Im Gravitationsfeld z.B. geht es um die Arbeit bzw. Energie, die aufgewendet werden muss, um eine Probemasse m gegen die Gravitation um eine Höhe x anzuheben. Es gilt bekanntlich W = F∙x = m∙g∙x. Diese Arbeit verrichtet das Feld mittels der Kraft F in beide Richtungen, auch auf dem Rückweg. Sie bleibt insgesamt erhalten. Auch wenn scheinbar ich es bin, der 1 kg um 1 m anhebt und die nötige Energie aufbringt, so ist es in Wahrheit das Gravitationsfeld der Erde und ich bin nur ein Vermittler. Die Energie wird nicht von außen eingebracht.

 

Auf jedem Rundweg ist im konservativen Feld die Energiebilanz immer Null.

Wolfgang24-1 schrieb:

Auf jedem Rundweg ist im konservativen Feld die Energiebilanz immer Null.

Sag' ich doch. Und der Tauschwert ist eben der Wert der potentiellen Energie, je nach Potential verschieden. "Gibt's nicht" ist daher Unsinn. Der Tauschwert existiert und kann angegeben werden.
 

Steinzeit-Astronom schrieb:

.....

Sorry, Steini, aber ich weiß gar nicht, wo ich bei den ganzen Fehlern anfangen soll, die du von dir gibst.

1. Auf einem Rundweg ohne Abstandsänderung zur Quelle wird keine Arbeit verrichtet. Epot bleibt Epot und Ekin bleibt Ekin.
2. Kraftfelder wirken nur radial.
3. Epot = m * g * h und nicht F = m * g * x, da es keine Kraft ist, sondern eine Energie, und es heißt 'h', damit klar ist, dass sie nur radial (senkrecht zur Quelle) wirkt. Was du wohl meinen könntest, wäre Epot = FG * h, wobei FG = m * g deine Gewichtskraft ist.
4. Kraftfelder wirken nur in eine Richtung und nicht in beide Richtungen. Das erkennst du daran, dass es einfacher ist, 10 Meter herunterzuspringen, als 10 Meter hochzuspringen.
5. Potenzielle Energie hat rein gar nichts mit einer Bewegung zu tun. Es ist Lageenergie, oder siehst du bei Epot = m * g * h irgendeine Bewegung?
6. Nimm dir bitte erst mal Zeit, um die Mechanik zu verstehen, bevor du solche Falschaussagen tätigst.

EDIT:

7. dein Tauschwert existiert nicht es ist eine "Krücke" eine Denkhilfe so wie die Geträumten Lineale von Y.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Auf jedem Rundweg ist im konservativen Feld die Energiebilanz immer Null.

Sag' ich doch. Und der Tauschwert ist eben der Wert der potentiellen Energie, je nach Potential verschieden. "Gibt's nicht" ist daher Unsinn. Der Tauschwert existiert und kann angegeben werden.

 

Was ist denn ein Tauschwert?
Wo soll denn die Energie sein, solange das Objekt noch nicht im Kraftfeld herabgefallen ist? Die Energie entsteht doch nur dadurch dass das Kraftfeld geändert wird.

FabsOtX schrieb:

1. Auf einem Rundweg ohne Abstandsänderung zur Quelle wird keine Arbeit verrichtet.

Ohne Arbeit hebst du aber keinen Stein vom Boden auf. Die nötige Arbeit ist W = F∙x, oder wenn dir h besser gefällt eben W = F∙h.

FabsOtX schrieb:

2. Kraftfelder wirken nur radial.

Es hat niemand etwas anderes behauptet. Ohne Arbeit braucht's übrigens auch keine Kraft.

FabsOtX schrieb:

3. Epot = m * g * h und nicht F = m * g * x, da es keine Kraft ist, sondern eine Energie, und es heißt 'h', damit klar ist, dass sie nur radial (senkrecht zur Quelle) wirkt.

Du solltest besser hinschauen. Ich schrub W = F∙x = m∙g∙x. Dabei ist W die Arbeit (=Energie), die verrichtet wird, um einen Stein der Masse m mit einer Beschleunigung g um den Abstand x a) anzuheben oder b) abzusenken. Es gilt F∙x = m∙g∙x, weil F=m∙g gilt, besser bekannt als F=m∙a, wobei a die Beschleunigung ist. Anscheinend verwirren dich die Buchstaben, aber die darf man frei wählen. Setze g=a und x=h, dann merkst vielleicht auch du, dass es stimmt.

FabsOtX schrieb:

6. Nimm dir bitte erst mal Zeit, um die Mechanik zu verstehen, bevor du solche Falschaussagen tätigst.

Mach' du das mal um dir solche Peinlichkeiten in Zukunft zu ersparen.
 

Wolfgang24-1 schrieb:

....
Was ist denn ein Tauschwert?
Wo soll denn die Energie sein, solange das Objekt noch nicht im Kraftfeld herabgefallen ist? Die Energie entsteht doch nur dadurch dass das Kraftfeld geändert wird.

Streiche:

..... Energie entsteht doch nur.....

Setze Entweder:

..... Energie wird umgeandelt .....

oder:

..... Umwandlung (Epot<->Ekin) entsteht doch nur .....

Wolfgang24-1 schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Auf jedem Rundweg ist im konservativen Feld die Energiebilanz immer Null.

Sag' ich doch. Und der Tauschwert ist eben der Wert der potentiellen Energie, je nach Potential verschieden. "Gibt's nicht" ist daher Unsinn. Der Tauschwert existiert und kann angegeben werden. 

Was ist denn ein Tauschwert? 

Eine Energie, quasi eine Währung. Die kleinste Währungseinheit, mit der im Universum bezahlt wird ist das Plancksche Wirkungsquantum h (äh Korrektur: E=hf beim Licht). Drunter geht nichts. Du kannst ja auch nur Vielfache von ganzen Cents einnehmen oder ausgeben. Fabs hat zwar noch kleinere Einheiten erfunden, aber das ist ja wohl rein spekulativ.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Eine Energie, quasi eine Währung. Die kleinste Währungseinheit, mit der im Universum bezahlt wird ist das Plancksche Wirkungsquantum h.

1) hat das Wirkungsquantum nicht die Einheit Energie sondern Drehimpuls
2) hat die Planckenergie fast 550 kWh, da bietet jeder Stromanbieter kleinere Einheiten an

Die anderen Beiträge der üblichen Verdächtigen weiter oben sind sogar noch falscher, aber bei der Menge die da in der Zwischenzeit geschrieben wurde ist es unmöglich auf alles einzugehen, daher kommt jetzt nur der letzte Beitrag zum Handkuss.

Yukterez schrieb:

1) hat das Wirkungsquantum nicht die Einheit Energie sondern Drehimpuls
2) hat die Planckenergie fast 550 kWh, da bietet jeder Stromanbieter kleinere Einheiten an

Ach ja, jetzt wo du's sagst... Einmal nicht überprüft und schon falsch. War etwas unter Zeitdruck und wollte das noch schnell raushauen. Hatte E = h∙f für Photonen im Hinterkopf, die kleinste Währungseinheit für Licht. Naja, im Unterschied zu manch anderen bin ich froh, wenn ich korrigiert werde, also danke dafür.

Yukterez schrieb:

1) hat das Wirkungsquantum nicht die Einheit Energie sondern Drehimpuls

Da fällt mir ein: Beim sog. Elelktronenspin, in gewisser Weise ein Drehimpuls, findet man die sog. Richtungsquantelung, was A. Sommerfeld 1916 vermutet hat und was später mit dem Stern-Gerlach-Experiment bestätigt wurde. Ist das nicht bereits eine gewisse Quantelung des Raums? Die Achse der gedachten Elektronen-Orbits kann nur diskrete Winkel aufweisen. Naja die Elektronen bewegen sich nicht auf solchen Orbits, aber rechnerisch kommt es anscheinend hin. Seltsam, seltsam... 

Steinzeit-Astronom hat geschrieben:
Ist das nicht bereits eine gewisse Quantelung des Raums?

Offiziell wird es nicht als solche anerkannt.
 

Steinzeit-Astronom hat geschrieben:
Die Achse der gedachten Elektronen-Orbits kann nur diskrete Winkel aufweisen

Wenn das eine Eigenschaft des Raums wäre dürfte man auch mit nichts anderem kleinere Winkel hinkriegen, was man aber kann.
 

physics.stackexchange.com/a/296090/24093 wrote:
There's no Planck angle, since angles are dimensionless.

Aber selbst wenn es einen Planckwinkel gäbe würde der genausowenig heißen wie die Plancklänge:
 

physics.stackexchange.com/a/296090/24093 wrote:
There is currently no proven physical significance of the Planck length.

Yukterez schrieb:

Steinzeit-Astronom hat geschrieben:
Die Achse der gedachten Elektronen-Orbits kann nur diskrete Winkel aufweisen

Wenn das eine Eigenschaft des Raums wäre dürfte man auch mit nichts anderem kleinere Winkel hinkriegen, was man aber kann.

Energie an sich ist auch nicht gequantelt, für gewisse Wirkungen aber schon. Alles, was wir vom Universum erfahren, geschieht zwangläufig über Wirkungen. Warum sollte nicht auch das, was wir als Raum zu erkennen glauben, nur über Wirkungen zustande kommen... da gibt es ja die wildesten Ideen, ich sag' nur Holografisches Prinzip oder Verschränkung...
 

Yukterez schrieb:

 

physics.stackexchange.com/a/296090/24093 wrote:
There is currently no proven physical significance of the Planck length.

Oha, das ist mir neu^^.

physics.stackexchange.com/a/296090/24093 wrote:
There is currently no proven physical significance of the Planck length.

Steinzeit-Astronom schrieb:
Oha, das ist mir neu^^.

In den Mainstreammedien liest man solchen Laienmurks zwar immer wieder, aber dass die sich ihre freien Nacherzählungen von Chat GPT schreiben lassen ist mittlerweile eh bekannt. Es gibt zwar auch ein paar private Crackpotterien in denen das wirklich so ist:
 

en.wikipedia.org/wiki/Doubly_special_relativity wrote:
Extra-special relativity is a modified theory of special relativity in which there is not only an observer-independent maximum velocity (the speed of light), but also an observer-independent maximum energy scale (the Planck energy) and/or a minimum length scale (the Planck length).

aber die kann man in die Tonne klopfen:
 

en.wikipedia.org/wiki/Doubly_special_relativity wrote:
First order effects are ruled out already because they would lead to non-local particle interactions that would long have been observed in particle physics experiments.

Steinzeit-Astronom schrieb:

.... Die nötige Arbeit ist W = F∙x, oder wenn dir h besser gefällt eben W = F∙h. .....

Die formel lautet W=F⋅x⋅cos(θ) (nur wenn du θ = 0 festlegst, darfst du das ⋅cos(θ) weglasen) und um aus dieser formel mal eben W = Fg*h zu machen must du folgenden dinge vorher klar stellen.

Bewegt sich dein Objekt ausschließlich in radialer richtung zur Quelle? Wenn ja dann:

Wirkt die Kraft ausschließlich in radialer richtung zur Quelle? Wenn ja dann:

Nur wenn du diese beiden Fragen mit "Ja" beantworten kannst darfst du aus x⋅cos(θ) = h machen.

Steinzeit-Astronom schrieb:

.... Ohne Arbeit braucht's übrigens auch keine Kraft......

Ohne Energie, keine Kraft.
Ohne Kraft, keine Arbeit.

Steinzeit-Astronom schrieb:

.... Du solltest besser hinschauen. Ich schrub W = F∙x = m∙g∙x. Dabei ist W die Arbeit (=Energie), die verrichtet wird, um einen Stein der Masse m mit einer Beschleunigung g um den Abstand x a) anzuheben oder b) abzusenken. Es gilt F∙x = m∙g∙x, weil F=m∙g gilt, besser bekannt als F=m∙a, wobei a die Beschleunigung ist. Anscheinend verwirren dich die Buchstaben, aber die darf man frei wählen. Setze g=a und x=h, dann merkst vielleicht auch du, dass es stimmt......




 

Naja, ich habe dir nicht zugetraut, dass du absichtlich von der einfachen statischen Ansicht der mechanischen Energie, die einfach nur einen Systemzustand erklärt, zu der doch schon viel schwereren Arbeit wechselst, die dynamisch ist und den Prozess der Energieübertragung zum Thema hat.

Diese Aussage von dir:
'Dabei ist W die Arbeit (=Energie)' ist nicht nur falsch, sondern würde dich bei deiner Abschlussprüfung sofort wieder in die Anfängerstufe zurückversetzen.

Ich bin zwar der Meinung, dass ihr noch nicht einmal das einfache Modell der mechanischen Energie verstanden habt, aber auf die Erklärung, wie Energie in einem Kraftfeld umgewandelt wird, bin ich gespannt.

Bitte leg los!

Steinzeit-Astronom schrieb:

.... Mach' du das mal um dir solche Peinlichkeiten in Zukunft zu ersparen. .....

 

Dito!

FabsOtX schrieb: Die formel lautet W=F⋅x⋅cos(θ)...

Auch wenn du es mit der Mathematik nicht so hast, solltest du zur Kenntnis nehmen, dass F und x beides Vektoren sind und dass daher F⋅x ein Skalarprodukt ist.
Das Ergebnis des Skalarprodukts ist schon F⋅x⋅cos(θ), wenn θ der Winkel ist, der von F und x eingeschlossen wird. Aber deshalb lautet die Formel nicht genau so wie du das beschreibst. In der Formel steht eben ein Skalarprodukt. Wir brauchen das Skalaprodukt auch für die differentielle Notation der Formel, die Auflösung nach der Kraft: F=dE(s)/ds. Dabei ist die Ableitung eine Richtungsableitung und kein Gradient.
Es tut mir leid, dass Kraft und Weg beides Vektoren sind, während Energie ein Skalar ist. Um das unter einen Hut zu bringen, braucht man halt Vektorrechnung. Um die differentielle Notation zu verstehen, kommt man leider auch um die Vektoranalysis nicht herum.
 

Wolfgang24-1 schrieb:

FabsOtX schrieb: Die formel lautet W=F⋅x⋅cos(θ)...

Auch wenn du es mit der Mathematik nicht so hast, solltest du zur Kenntnis nehmen, dass F und x beides Vektoren sind und dass daher F⋅x ein Skalarprodukt ist.
Das Ergebnis des Skalarprodukts ist schon F⋅x⋅cos(θ), wenn θ der Winkel ist, der von F und x eingeschlossen wird. Aber deshalb lautet die Formel nicht genau so wie du das beschreibst. In der Formel steht eben ein Skalarprodukt. Wir brauchen das Skalaprodukt auch für die differentielle Notation der Formel, die Auflösung nach der Kraft: F=dE(s)/ds. Dabei ist die Ableitung eine Richtungsableitung und kein Gradient.
Es tut mir leid, dass Kraft und Weg beides Vektoren sind, während Energie ein Skalar ist. Um das unter einen Hut zu bringen, braucht man halt Vektorrechnung. Um die differentielle Notation zu verstehen, kommt man leider auch um die Vektoranalysis nicht herum. .....

Das ist bei mir über 20 jahre her das ich das lernen muste, bisher nie wieder gebraucht, berechnungen hat meistens eine softwear gemacht. Brauchte aber auch früher schon einen hinweis darauf. Aber die richtige schreibweise der formel gibt diesen hinweis an dem ich mich früher schon orientiert habe, Mathe ist einfach nichts für mich, mein Tallent liegt darin Fehler und Zeitfresser in Produktionsabläufen zu finden und schnelle / einfache lösungen für mechanische Probleme zu presentieren.

W=F⋅s⋅cos(θ) so lautet sie richtig. W und x zusammen in einer formel tretten nur bei der Spann- oder Federarbeit auf.

FabsOtX schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

FabsOtX schrieb: Die formel lautet W=F⋅x⋅cos(θ)...

Auch wenn du es mit der Mathematik nicht so hast, solltest du zur Kenntnis nehmen, dass F und x beides Vektoren sind und dass daher F⋅x ein Skalarprodukt ist.
Das Ergebnis des Skalarprodukts ist schon F⋅x⋅cos(θ), wenn θ der Winkel ist, der von F und x eingeschlossen wird. Aber deshalb lautet die Formel nicht genau so wie du das beschreibst. In der Formel steht eben ein Skalarprodukt. Wir brauchen das Skalaprodukt auch für die differentielle Notation der Formel, die Auflösung nach der Kraft: F=dE(s)/ds. Dabei ist die Ableitung eine Richtungsableitung und kein Gradient.
Es tut mir leid, dass Kraft und Weg beides Vektoren sind, während Energie ein Skalar ist. Um das unter einen Hut zu bringen, braucht man halt Vektorrechnung. Um die differentielle Notation zu verstehen, kommt man leider auch um die Vektoranalysis nicht herum. .....

Das ist bei mir über 20 jahre her das ich das lernen muste, bisher nie wieder gebraucht, berechnungen hat meistens eine softwear gemacht. Brauchte aber auch früher schon einen hinweis darauf. Aber die richtige schreibweise der formel gibt diesen hinweis an dem ich mich früher schon orientiert habe, Mathe ist einfach nichts für mich, mein Tallent liegt darin Fehler und Zeitfresser in Produktionsabläufen zu finden und schnelle / einfache lösungen für mechanische Probleme zu presentieren.

W=F⋅s⋅cos(θ) so lautet sie richtig. W und x zusammen in einer formel tretten nur bei der Spann- oder Federarbeit auf.

Ich finde es gut, was du hier schreibst. Das ist geradeaus und ehrlich. Mein Anliegen ist es, grundsätzliche Probleme, die ganz unten in der Basis der Physik zuhause sind, so darzustellen, dass sie jeder verstehen kann, ohne höhere Mathematik zu bemühen. Allerdings geht es dabei um Kräfte und Wege und die haben nun mal auch eine Richtung und sind daher Vektoren. Ein Verständnis der Vektorrechnung wäre daher schon sehr hilfreich, um die grundsätzlichen Dinge zu verstehen, um die es bei diesem Thema geht.

Wolfgang24-1 schrieb:

..... und die haben nun mal auch eine Richtung und sind daher Vektoren. .....

Warum legst du so viel Wert darauf, mir zu sagen, dass sie eine Richtung haben? Was habe ich geschrieben, das dich glauben lässt, ich wüsste das nicht?

Steini hat W = F * x geschrieben und möchte daraus einfach W = F * h machen. h ist aber vertikal definiert, also radial zur Quelle.

Wenn sich die Bewegung in vertikaler Richtung (also entlang der Höhe h) abspielt und die Kraft F in dieselbe oder entgegengesetzte Richtung wirkt, kannst du s durch h ersetzen, weil in diesem einem Fall die Verschiebung s gleich der Höhe h ist.

h ist also nur eine mögliche Strecke von vielen Strecken, die durch x oder, wie mir besser bekannt, mit s beschrieben werden.

h = s_min

h ist immer die kürzeste Strecke aller möglichen s.

Es kann also gemacht werden aber es muss als "Grenzfall" gekennzeichnet werden.

EDIT:

h = s_min = (r-(r_M+r_m))>0

FabsOtX schrieb:

Steini hat W = F * x geschrieben und möchte daraus einfach W = F * h machen. h ist aber vertikal definiert, also radial zur Quelle.

??

FabsOTX schrieb: Warum legst du so viel Wert darauf, mir zu sagen, dass sie eine Richtung haben? Was habe ich geschrieben, das dich glauben lässt, ich wüsste das nicht?

Ich habe keine Ahnung davon, was du weißt und was nicht.
Mich stört jedoch deine rigorose Behauptung man müsse Kraft mal Weg unbedingt mit dem Kosinus zwischen Kraft- und Weg-Richtung berechnen. Die Vektor Rechnung mit dem Skalarprodukt ist jedoch viel anschaulicher und intuitiv anwendbar. Das ganze eindimensionale Herumrechnen mit Trigonometrischen Formeln ist aufwendiger und fehleranfälliger als die Vektor Rechnung.
Es ist ja schön, dass deine Methoden für deine Welt optimal geeignet sind. Aber deshalb sind sie nicht grundsätzlich für alles besser geeignet. Du solltest dir dessen bewusst sein, und entsprechend ein klein wenig bescheidener auftreten.

Wolfgang24-1 schrieb:

...... Die Vektor Rechnung mit dem Skalarprodukt ist jedoch viel anschaulicher und intuitiv anwendbar. ......

Ehrlich gesagt, interessiert es mich nicht, ob eine Beschreibung schön, elegant, einfach oder anschaulich ist. Ich will das Universum nicht berechnen und in Zahlen ausdrücken. Ich möchte die Erklärungen so erstellen, dass sie kausal zusammenpassen – das ist das einzige Kriterium, das wichtig ist.