Forum: Offtopic Beschleunigungssensor


von Freier Fall (Gast)


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Hi,

sagt mal,

was würde ein Beschelunigungssensor im Freien Fall anzeigen?

Null-Ausschlag oder Ausschlag in Richtung Erdbeschleunigung?


Ich frage mich dies, weil mir gerade nicht so ganz klar, ist, ob es die 
von der Erde (im Kontaktfall) ausgeübte Gegenkraft ist, die so einen 
Sensor zu einem Ausschlag bewegt, oder tatsächlich die wirkende 
Beschleunigung, die zu einer zunahme der Geschwindigkeit im Freien Fall 
führt....


mfg

: Verschoben durch User
von Karl H. (kbuchegg)


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Freier Fall schrieb:
> Hi,
>
> sagt mal,
>
> was würde ein Beschelunigungssensor im Freien Fall anzeigen?

0

von Freier Fall (Gast)


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Was mir Kopfzerbrechen bereitet ist die Tatsche, dass der Freie Fall ja 
nunmal ein "beschleunigter Fall" ist, d.h. es wirkt doch permanent eine 
Kraft auf den Sensor, der aktuelle Bewegungszustand ändert sich doch 
damit permanent...

von Peter II (Gast)


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es ändert sich die geschwindigkeit, aber nicht die beschleunigung.

von Horst H. (horha)


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Der freie Fall macht schwerelos.
Erdanziehungskraft = m*g kompensiert sich völlig mit der 
Fallbeschleunigung g

von max (Gast)


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Mach dir klar gegenüber welcher Referenz gemessen wird.

von M. B. (reisender)


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Ein Beschleunigungssensor zeigt dir im freien Fall die Beschleunigung 1g 
an. Du beschleunigst ja schliesslich mit dieser Beschleunigung.

von Karl H. (kbuchegg)


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Freier Fall schrieb:
> Was mir Kopfzerbrechen bereitet ist die Tatsche, dass der Freie Fall ja
> nunmal ein "beschleunigter Fall" ist, d.h. es wirkt doch permanent eine
> Kraft auf den Sensor, der aktuelle Bewegungszustand ändert sich doch
> damit permanent...

Ein Beschleunigungssensor misst in erster Linie die Kraft, die auf eine 
Testmasse einwirkt in Bezug zum Rahmen, in dem diese Masse eingebaut 
ist. (Stell dir einfach eine Balttfeder vor, die durch die 
Beschleunigung verbogen wird. Die Durchbiegung ist ein Mass für die 
Beschleunigung). Im freien Fall wirkt aber auf den ganzen Körper an 
jeder Stelle die gleiche Kraft. D.h. nimmt man ihn selbst als 
Bezugssystem, ist er in sich kräftefrei. Er folgt zwar der Erdanziehung, 
aber das tun alle Atome des Körpers gleichzeitig und in gleicher Weise. 
Sie werden alle mitsammen schneller.

Deshalb sind die Astronauten auf der ISS auch schwerelos (=kräftefrei) 
bei ihrem freien Fall rund um die Erde. Deshalb sind Dinge in einem 
Fallturm während des Fallens schwerelos und deshalb sind auch 
Wassertropfen (Luftwiderstand vernachlässigt) während des Fallens 
kugelrund.

von Peter II (Gast)


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max schrieb:
> Mach dir klar gegenüber welcher Referenz gemessen wird.

beschleunigung ist absolut, das gibt es keine Referenz. Sonst könnte man 
sie ohne Referenz ja überhaupt nicht messen.

von max (Gast)


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Nein.

Die Probemasse beschleunig mit 1g
Die Referenzmasse beschleunigt mit 1g
-> 0g Differenz.

von M. B. (reisender)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Ein Beschleunigungssensor misst in erster Linie die Kraft, die auf eine
> Testmasse einwirkt in Bezug zum Rahmen, in dem diese Masse eingebaut
> ist.

Das ist bei realen Beschleunigungssensoren der Fall.

Davon war hier allerdings nicht die Rede. ;)

von Simon H. (simi)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Deshalb sind die Astronauten auf der ISS auch schwerelos (=kräftefrei)
> bei ihrem freien Fall rund um die Erde.

Ui, Karl Heinz, ich kenne jemanden, der Dir da vehement widersprechen 
würde!

;-) ;-) ;-)

duckundweg

von Freier Fall (Gast)


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ok danke Karl Heinz,

ist mir jetzt klarer geworden.

Demnach ist aber ja eigentlich die Bezeichnung Beschleunigungssensor 
irreführend. Richtiger wäre wohl die Bezeichnung Kraftsensor.

von Simon H. (simi)


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Naja, irreführend eigentlich nicht, nein.

Der Sensor misst quasi "Kraft pro kg Masse". Und das kann

a) von einer Beschleunigung oder
b) von der Gravitation herrühren.

Und bei beiden ist die Masseinheit m/(s²)

"Kraftsensor" wäre also noch irreführender.

Man könnte ihn, wenn schon "Beschleunigungs- oder Gravitationsmessgerät" 
nennen. :-)

von Karl H. (kbuchegg)


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Freier Fall schrieb:
> ok danke Karl Heinz,
>
> ist mir jetzt klarer geworden.
>
> Demnach ist aber ja eigentlich die Bezeichnung Beschleunigungssensor
> irreführend. Richtiger wäre wohl die Bezeichnung Kraftsensor.

Laut Newton

  F = m * a

Kraft und Beschleunigung sind also physikalisch gesehen miteinander über 
die Masse verwandt. Wenn du auf einen Körper eine Kraft einwirken lässt, 
beschleunigst du ihn. Erst dadurch, dass der Körper irgendwo ansteht, 
kann sich dort eine Gegenkraft aufbauen. Ansonsten wählt der Körper 
einfach den Weg des geringsten Widerstands und weicht der Kraft aus, 
indem er schneller wird.

(Für Physik-Freaks: Ja ich weiß, da steckt die Annahme drinnen, dass 
schwere Masse und träge Masse identisch sind. Bis jetzt sieht es so aus, 
also das auch immer tatsächlich so ist)

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Peter II schrieb:
> max schrieb:
>> Mach dir klar gegenüber welcher Referenz gemessen wird.
>
> beschleunigung ist absolut, das gibt es keine Referenz. Sonst könnte man
> sie ohne Referenz ja überhaupt nicht messen.

Absolut ist das Gleiche wie relativ, nur, dass wir die Referenz nicht 
sehen können, weil sie irgendwo versteckt ist ;-)

von P. M. (o-o)


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Die tatsächliche Beschleunigung, die ein auf der Erde festgemachtes 
Objekt wahrnimmt, ist die Fliehkraft. Wir müssen sozusagen ständig zur 
Kugelachse hin beschleunigen, um nicht wegzufliegen. Soviel zur 
Beschleunigung im Sinne einer Änderung der (vektoriellen) 
Geschwindigkeit.

Das Problem: Reale Beschleunigungssensoren sind Kraftsensoren (So lange 
man keinen absoluten Bezugspunkt definieren kann, geht es soweit ich 
weiss auch nicht anders). Sie messen also, welche Kraft auf eine Masse 
wirkt und errechnen daraus die Beschleunigung. Und da kommt die 
Gravitation ins Spiel: Die Gravitation hat ist halt noch so eine Kraft, 
die einfach da ist. Und die misst der Sensor eben mit.

Da diese Kraft aber konstant ist, kann man sagen, der 
Beschleunigungssensor misst die Beschleunigung relativ zu einem 
gravitationsbeschleunigten (also frei fallenden) Körper. Deshalb zeigt 
er im freien Fall 0 g an - er bewegt sich ja relativ zu einem frei 
fallenden Körper nicht. In Ruhe zeigt er 1 g an, schliesslich 
beschleunigt ein frei fallender Körper mit 1 g von ihm Weg.

von Simon H. (simi)


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P. M. schrieb:
> Da diese Kraft aber konstant ist, kann man sagen, der
> Beschleunigungssensor misst die Beschleunigung relativ zu einem
> gravitationsbeschleunigten (also frei fallenden) Körper.

Das mag jetzt ein bisschen nach - hm - wie sagt Ihr Deutschen dem? In 
der Schweiz wäre das "Tüpflischiisse" (Pünktchenscheissen).... klingen, 
aber:

Die Kraft per se ist nicht konstant, sondern (auf der Erdoberfläche plus 
ou moins) die Kraft, die pro kg Masse wirkt. Und das ist dann eben 
rechnerisch wieder eine Beschleunigung. Deshalb spricht man ja auch von 
Erdbeschleunigung, und g hat die Masseinheit N/kg, oder eben m/(s²). 
Obwohl keine Bewegung im Spiel ist, läuft rechnerisch einfach immer 
alles wieder auf eine Beschleunigung heraus, zumindest in den Einheiten, 
und auch in den "Symptomen". Es riecht wie Beschleunigung, es sieht aus 
wie Beschleunigung (ok, eigentlich nicht), es fühlt sich an wie 
Beschleunigung.... ---> es IST Beschleunigung. :-)

Ok, Nachtrag. Es fühlt sich nur an wie Beschleunigung. Riechen tut's 
nämlich nicht danach (nach verbranntem Gummi...) :-)

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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(Krümelkackerei oder Pedanterie wenns etwas vornemer sein darf) ;-)

An sonsten klar, der Ssensor zeigt die Erdbeschleunigung ruhend an. Das 
System sollte sie eleminieren.


So kann man auch eine Lageerkennung mit 3Achsen Sensoren realisiern, nur 
über entsprechende Zeitglieder natürlich, jeweils für den langzeitlichen 
Durchschnitt im vergleich zu Momentanwert oder dessen Änderungsverlauf.

Namaste

von Uhu U. (uhu)


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Winfried J. schrieb:
> (Krümelkackerei oder Pedanterie wenns etwas vornemer sein darf) ;-)

Es gibt auch noch eine spezielle Subspezies davon: die Korinthenkacker.

von J.-u. G. (juwe)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Winfried J. schrieb:
>> (Krümelkackerei oder Pedanterie wenns etwas vornemer sein darf) ;-)
>
> Es gibt auch noch eine spezielle Subspezies davon: die Korinthenkacker.

Erbsenzähler und Haarspalter nicht zu vergessen!

von P. M. (o-o)


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Simon Huwyler schrieb:
> Obwohl keine Bewegung im Spiel ist, läuft rechnerisch einfach immer
> alles wieder auf eine Beschleunigung heraus, zumindest in den Einheiten,
> und auch in den "Symptomen". Es riecht wie Beschleunigung, es sieht aus
> wie Beschleunigung (ok, eigentlich nicht), es fühlt sich an wie
> Beschleunigung.... ---> es IST Beschleunigung. :-)

Bei einem Beschleunigungssensor auf dem Prinzip F = m * a sind 
Gravitation und Beschleunigung in der Tat nicht unterscheidbar. Trotzdem 
tritt durch die Gravitation nicht zwingend eine Beschleunigung ein, denn 
die Geschwindigkeit eines ruhenden Objekts oder seine kinetische Energie 
ändern sich nicht.

von J.-u. G. (juwe)


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P. M. schrieb:
> Bei einem Beschleunigungssensor auf dem Prinzip F = m * a sind
> Gravitation und Beschleunigung in der Tat nicht unterscheidbar.

Was allerdings bei einem Sensor, der in der Nähe der Erdoberfläche 
betrieben wird, nicht störend ist. Da die Gravitation hier konstant ist, 
tritt sie lediglich als Offset des Sensorsignals in Erscheinung.

PS: Das ist natürlich nur solange unproblematisch, solange der Sensor 
nicht um Längs- oder Querachse gedreht wird.

von Simon H. (simi)


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P. M. schrieb:
> Trotzdem
> tritt durch die Gravitation nicht zwingend eine Beschleunigung ein, denn
> die Geschwindigkeit eines ruhenden Objekts oder seine kinetische Energie
> ändern sich nicht.

Da hast Du mich wohl falsch verstanden. Ich meinte nur, es läuft 
RECHNERISCH und SYMPTOMATISCH auf eine Beschleunigung heraus. Oder, eben 
anders formuliert: Gravitation "fühlt" sich genau gleich an wie 
Beschleunigung. Und das ist wohl auch der Grund, warum man von 
"Erdbeschleunigung" spricht.Die Kraft, die auf unsere Füsse wirkt, fühlt 
sich genau so an, als ob wir mit g nach oben beschleunigt würden.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

> Bei einem Beschleunigungssensor auf dem Prinzip F = m * a sind
> Gravitation und Beschleunigung in der Tat nicht unterscheidbar. Trotzdem
> tritt durch die Gravitation nicht zwingend eine Beschleunigung ein,

Solange nichts da ist, was der Beschleunigung im Wege steht, schon.
Das nennt man dann eben Fussboden oder Erde und dort findet die 
Beschleunigung ein jehes Ende, wie eine vom Regal fallende Vase leicht 
zeigt.

Der durch die Erdbeschleunigung hervorgerufenen Kraft steht dann 
plötzlich die Gegenkraft durch elektrische Abstossung der 
Elektronenhüllen der Atome der Erde entgegen. Was einerseits gut ist, 
denn sie hindert uns am Durchfallen durch die Erde, was aber 
andererseits für besagte Vase schlecht ist.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Ein frei fallender Bescheunigungssensor zeigt 0g an, denn so ist Freier 
Fall definiert. Zeigt er etwas anderes an, so ist es kein 
Beschleunigungssensor sondern er misst zB die Beschleunigung und addiert 
einen (konstanten) Offset in eine feste Vorzugsrichtung wie "oben" oder 
"unten" hinzu.

Der Beobachter, der zum Beispiel auf dem Boden steht, wird hingegen 
beschleunigt: Auf seine Fußsohlen wirkt eine Kraft.

Das Dilemma des Beobachters ist also, daß er selbst beschleunigt wird, 
und er das Messergebnis des Beschleunigungssensors in sein eigenes 
(beschleunigtes) Bezugssystem umrechnen will/muss.

Soll der Beschleunigungssensor diese Umrechnung übernehmen, muss er 
wissen, wie der Beobachter beschleunigt wird. Eine sinnvolle Annahme 
ist, daß der Beobachter sich auf der Erdoberfläche befindet und mithin 
mit |a| = 1g beschleunigt wird. Die Beschleunigung ist jedoch ein 
Vektor, also eine gerichtete Größe, so daß ein Beschleunigungssensor, 
der auf das Bezugssystem des Beobachters umrechnen soll, wissen muss, wo 
"oben" ist.

Liegt also ein Beschleunigungssensor auf einem Tisch und zeigt dabei 
"0g" an, wissen wird, daß es folgendermaßen geschieht: Der Sensor misst 
eine Beschleunigung von 1g und zieht davon vektoriell 1g ab und gelangt 
zum Endergebnis "0g". Drehen wir einen solchen Sensor auf den Kopf, wird 
er "2g" anzeigen.

von P. M. (o-o)


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Simon Huwyler schrieb:
> Da hast Du mich wohl falsch verstanden. Ich meinte nur, es läuft
> RECHNERISCH und SYMPTOMATISCH auf eine Beschleunigung heraus. Oder, eben
> anders formuliert: Gravitation "fühlt" sich genau gleich an wie
> Beschleunigung. Und das ist wohl auch der Grund, warum man von
> "Erdbeschleunigung" spricht.

Ein wesentliches "Symptom" einer Beschleunigung ist, dass sie dazu 
führt, dass sich meine Position ändert. Das tut die Gravitation nicht. 
Jetzt kann man argumentieren, dass das ganze Bezugssystem halt 
mitbeschleunigt würde. Das Problem ist nur, dass man keinen Bezugspunkt 
finden wird, gegenüber dem wir uns beschleunigen. Egal welchen Punkt im 
Universum wir betrachten, die Gravitation führt nie zu einer 
Geschwindigkeits- oder Positionsänderung gegenüber diesem Punkt.

Weiterhin führt jede Beschleunigung dazu, dass kinetische Energie 
aufgenommen wird. Das passiert bei der Gravitation aber ganz 
offensichtlich nicht. Ansonsten würde sich meine kinetische Energie 
stetig erhöhen während ich hier sitze...

Zusammengefasst: Beschleunigung und Gravitation üben beide eine Kraft 
auf eine Masse aus, weshalb sie gewisse gemeinsame Eigenschaften haben. 
Aber wie oben ausgeführt, gibt es auch wesentliche Unterschiede. Sowohl 
"rechnerisch" als auch "symptomatisch", wie du es nennst ;-)

von P. M. (o-o)


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Johann L. schrieb:
> Ein frei fallender Bescheunigungssensor zeigt 0g an, denn so ist Freier
> Fall definiert. Zeigt er etwas anderes an, so ist es kein
> Beschleunigungssensor sondern er misst zB die Beschleunigung und addiert
> einen (konstanten) Offset in eine feste Vorzugsrichtung wie "oben" oder
> "unten" hinzu.



> Der Beobachter, der zum Beispiel auf dem Boden steht, wird hingegen
> beschleunigt: Auf seine Fußsohlen wirkt eine Kraft.

Sorry, aber das ist wirklich falsch. Siehe mein obiges Posting.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:
> Simon Huwyler schrieb:
>> Da hast Du mich wohl falsch verstanden. Ich meinte nur, es läuft
>> RECHNERISCH und SYMPTOMATISCH auf eine Beschleunigung heraus. Oder, eben
>> anders formuliert: Gravitation "fühlt" sich genau gleich an wie
>> Beschleunigung. Und das ist wohl auch der Grund, warum man von
>> "Erdbeschleunigung" spricht.
>
> Ein wesentliches "Symptom" einer Beschleunigung ist, dass sie dazu
> führt, dass sich meine Position ändert. Das tut die Gravitation nicht.

Doch, das tut sie.

Du musst nur das Komplettsystem betrachten, wenn du ein System 
analysierst. Wenn du auf dem Boden stehst und die Gegenkraft des Bodens 
in deinem System nicht berücksichtigst, dann kommst du zu falschen 
Schlussfolgerungen!

Ein Körper in einem Gravitationsfeld wird beschleunigt.


> Weiterhin führt jede Beschleunigung dazu, dass kinetische Energie
> aufgenommen wird.

Das ist Quatsch:
In der Formel für kinetische Energie kommt keine Beschleunigung vor. 
Wohl aber die Geschwindigkeit. Kinetische Energie erhöht sich, wenn sich 
die Geschwindigkeit erhöht. Genau das passiert aber nicht, wenbn du am 
Boden stehst.
Wieder: Du musst ALLE für ein System relevanten Größen und Tatsachen 
berücksichtigen und nicht nur ein paar.
Und wenn du die Auswirkungen auf einen Körper berechnen willst, musst du 
ALLE im System vorhandenen Größen miteinander verrechnen. Die 
Garvitationsbeschleunigung hört nicht einfach auf da zu sein, nur weil 
du am Boden stehst. Da muss es einen Gegenspieler geben, der die 
Auswirkungen dieser Beschleunigung zunichte macht.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

>> Der Beobachter, der zum Beispiel auf dem Boden steht, wird hingegen
>> beschleunigt: Auf seine Fußsohlen wirkt eine Kraft.
>
> Sorry, aber das ist wirklich falsch. Siehe mein obiges Posting.

Sorry, aber dein Posting ist physikalischer Unsinn.

Selbstverständlich wirkt auf die Fusssohlen eine Kraft von unten (*). 
Sie ist genau gleich groß wie die Gravitationskraft von oben und sorgt 
dafür, dass die Erdbeschleunigung nicht zu einem Aufbau von 
Geschwindigkeit führt. 2 gleich große Kräfte in entgegengesetzter 
Richtung heben sich im Nettoeffekt für den Körper auf, können aber 
natürlich zu Zug oder Druckspannungen im Körper führen.
Deshalb kann ein Wasserballon, der auf der Erde liegt sich zwar nicht 
fortbewegen, kann aber sehr wohl platzen, wenn die aufgebauten 
Spannungen für das Material zu viel werden.

Physik, im Sinne der klassichen Mechanik, ist ein SYSTEM!
Da greift eines ins andere. Du kannst nicht einfach einen Teilbereich 
negieren ohne in anderen Bereichen logische Schwierigkeiten zu bekommen.

(*) Du spürst sie zb ganz deutlich, wenn du am Oktoberfest eine Mass in 
die Hand nimmst, dein Arm muss eine Kraft aufbringen um die Kraft, die 
durch die Erdbeschleunigung entsteht zu kompensieren, so dass es zu 
keinem Geschwindigkeitsaufbau kommt. Die Erdbeschleunigung versucht 
'nach unten' zu beschleunigen, dein Arm versucht 'nach oben' zu 
beschleunigen.

von Simon H. (simi)


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@P.M: Du hast mich immernoch nicht verstanden. :-)

Was ich meinte: Ein Beschleunigungssensor ist KEIN Kraftsensor (wie 
weiter oben suggeriert wurde), sondern allenfalls ein "Beschleunigungs- 
und Gravitationssensor"). Und es ist nun mal so, dass die Gravitation 
(z,B. der Erde an ihrer Oberfläche) rechnerisch nicht auf eine Kraft, 
sondern auf eine Beschleunigung hinausläuft. Natürlich ist es eine 
fiktive Beschleunigung. Aber eben doch einheitenmässig eine 
Beschleunigung. Was ja schon insofern Sinn macht, weil sie sagt: Wenn 
der Fussboden nicht wäre, würdest Du jetzt mit 9.81m/(s²) beschleunigen. 
Egal, wie gross Deine Masse ist.

Einen Beschleunigungssensor Kraftsensor zu nennen, wäre das selbe, wie 
einen Dehnmessstreifen "Beschleunigungssensor" zu nennen. Hänge eine 
bestimmte Masse dran, dann hast Du's einen Beschleunigungssensor.
Hänge umgekehrt eine bestimmte Masse an den Beschleunigungssensor, und 
Du hast einen Kraftsensor (gute Lager vorausgesetzt. ... Ok, er hätte 
ein bisschen Mühe, Kräfte zu messen, die immer in die selbe Richtung 
wirken... Man müsste halt mit dem Auto nebenherfahren, um ihn 
abzulesen). ;-)

SO meinte ich das. Natürlich ist keine Bewegung im Spiel.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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J.-u. G. schrieb:
> Uhu Uhuhu schrieb:
>> Winfried J. schrieb:
>>> (Krümelkackerei oder Pedanterie wenns etwas vornemer sein darf) ;-)
>> Es gibt auch noch eine spezielle Subspezies davon: die Korinthenkacker.
> Erbsenzähler und Haarspalter nicht zu vergessen!
Päterlesbohrer gehören da auch dazu (auch wenn sie fast ausgestorben 
sind)... ;-)

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Du musst nur das Komplettsystem betrachten, wenn du ein System
> analysierst. Wenn du auf dem Boden stehst und die Gegenkraft des Bodens
> in deinem System nicht berücksichtigst, dann kommst du zu falschen
> Schlussfolgerungen!
>
> Ein Körper in einem Gravitationsfeld wird beschleunigt.

Angenommen, wir platzieren einen Beschleunigungssensor im 
Erdmittelpunkt. Der zeigt 0 g an. Nun haben wir einen zweiten Sensor auf 
der Erdoberfläche. Der zeigt 1 g an. Also würde sich der zweite Sensor 
mit 1 g vom ersten wegbeschleunigen. Das ist aber offensichtlich Unsinn.


Karl Heinz Buchegger schrieb:
> In der Formel für kinetische Energie kommt keine Beschleunigung vor.
> Wohl aber die Geschwindigkeit. Kinetische Energie erhöht sich, wenn sich
> die Geschwindigkeit erhöht. Genau das passiert aber nicht, wenbn du am
> Boden stehst.

Also wir haben:

F = m * a
v = Integral a über dt
Ekin = 1/2 * mv^2

Daraus folgt eindeutig, dass, wenn die Gravitation als Beschleunigung 
angenommen wird, die kinetische Energie des Körpers zunehmen muss. Tut 
sie aber nicht.

von Uhu U. (uhu)


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P. M. schrieb:
> Zusammengefasst: Beschleunigung und Gravitation üben beide eine Kraft
> auf eine Masse aus,

Beschleunigung im Wortsinn heißt Änderung der Geschwindigkeit - das ist 
keine Kraft, sondern die Wirkung einer Kraft.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

>> Ein Körper in einem Gravitationsfeld wird beschleunigt.
>
> Angenommen, wir platzieren einen Beschleunigungssensor im
> Erdmittelpunkt. Der zeigt 0 g an. Nun haben wir einen zweiten Sensor auf
> der Erdoberfläche. Der zeigt 1 g an. Also würde sich der zweite Sensor
> mit 1 g vom ersten wegbeschleunigen. Das ist aber offensichtlich Unsinn.

Ein zweiter Uwe?


Nochmal, weil ich noch etwas nacheditiert habe:

Du musst ALLE für ein System relevanten Größen und Tatsachen miteinander 
verrechnen!

Ein Körper der auf der Erdoberfläche steht ist nicht kräftefrei! Die 
Erdoberfläche wirkt der Beschleunigung entgegen, so dass sich keine 
Geschwindigkeit aufbauen kann. Das heißt aber nicht, dass deswegen die 
Erdbeschleunigung plötzlich verschwunden wäre. Sie hat nur einen 
Gegenspieler bekommen.

Lass den Erdboden weg und der Körper wird sich mit 1g Beschleunigung zum 
hypothetischen anbdern Körper hinbewegen.


Es ist eines der wichtigsten Prinzipien der klassischen Mechanik, dass 
man, um die Auswirkungen auf einen Körper zu berechnen, immer ALLE 
Beschleunigungen, ALLE Kräfte berücksichtigen muss! Die werden 
miteinander verrechnet, das ergibt eine Resultierende und mit dieser 
Resultierenden errechnet man wie der Körper darauf reagieren wird.

von P. M. (o-o)


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Simon Huwyler schrieb:
> Einen Beschleunigungssensor Kraftsensor zu nennen, wäre das selbe, wie
> einen Dehnmessstreifen "Beschleunigungssensor" zu nennen.

Sämtliche mir bekannten Beschleunigungssensoren tun nichts anderes, als 
die Kraft zu messen, die auf eine Testmasse wirkt. Der einzige Effekt, 
den die Beschleunigung lokal hervorruft, ist dass sie eine Kraft auf 
eine Masse ausübt. Die Gravitation tut das eben auch. Des halb 
verwechseln auch ein paar Leute hier die Gravitationskraft und ihre 
Effekte mit der durch das Newtonsche Gesetz hervorgerufenen Kraft auf 
eine beschleunigte Masse.

von Karl H. (kbuchegg)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> P. M. schrieb:
>> Zusammengefasst: Beschleunigung und Gravitation üben beide eine Kraft
>> auf eine Masse aus,
>
> Beschleunigung im Wortsinn heißt Änderung der Geschwindigkeit - das ist
> keine Kraft, sondern die Wirkung einer Kraft.

und umgekehrt: Eine Kraft führt zu einer Beschleunigung.
Eben   F  = m*a

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

> eine Masse ausübt. Die Gravitation tut das eben auch. Des halb
> verwechseln auch ein paar Leute hier die Gravitationskraft und ihre
> Effekte mit der durch das Newtonsche Gesetz hervorgerufenen Kraft auf
> eine beschleunigte Masse.

Sorry. Aber der einzige der hier etwas verwechselt, bist du.
Die beiden Dinge unterscheiden sich in Nichts, ausser das man die 
Ursache für die Gravitation nicht kennt und man einfach postulieren 
muss: es gibt sie zwischen 2 Massen.

von Simon H. (simi)


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P. M. schrieb:
> Sämtliche mir bekannten Beschleunigungssensoren tun nichts anderes, als
> die Kraft zu messen, die auf eine Testmasse wirkt. Der einzige Effekt,
> den die Beschleunigung lokal hervorruft, ist dass sie eine Kraft auf
> eine Masse ausübt.

Also würdest Du eine Küchenwaage auch "Distanzmessgerät" nennen? Die 
misst nämlich die Kraft (ja, die Kraft, nicht die Beschleunigung, weil 
sie eben die Masse "mitmisst") anhand der Verschiebung des Tellers nach 
unten, gegen eine Federkraft. Sie könnte bei näherer Betrachtung also 
auch als Elastizitätsmessgerät betrachtet werden. ;-)

Es geht nicht darum, WIE ein Sensor misst, sondern WAS er misst. Eine 
Waag misst eine KRAFT (z.B. anhand einer mechanischen Verschiebung) und 
ein Beschleunigungssensor misst eine BESCHLEUNIGUNG (z.B. anhand einer 
Kraft).

von Karl H. (kbuchegg)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

>> Beschleunigung im Wortsinn heißt Änderung der Geschwindigkeit

Nur dann, wenn die Beschleunigung die einzig relevante Systemgröße ist.
Das ist im freien Raum so, aber nicht wenn du am Boden stehst.

von Uhu U. (uhu)


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Simon Huwyler schrieb:
> Es geht nicht darum, WIE ein Sensor misst, sondern WAS er misst.

Federwaage gegen Balkenwaage: die Federwaage mißt eine Kraft, während 
die Balkenwaage die Kraftwirkung auf zwei Massen vergleicht.

Beide messen Kräfte, aber Balkenwaage vergleicht Massen - arbeitet also 
unabhängig von der Größe der Gravitationskraft -, während bei der 
Federwaage die Größe der Gravitation mit in die Messung eingeht.

von P. M. (o-o)


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Karl-Heinz, dein obiges Posting bezieht sich nur darauf, wie man die 
Bewegungen berechnen muss. Da stimme ich natürlich mit dir überein.

Vielleicht fällt dir auf, dass beide Beschleunigungssensoren genau dann 
beide 0g messen, wenn sie sich aufeinander zu beschleunigen. Und das im 
selben, unbeschleunigten Bezugssystem.

Beschleunigung hat einen Effekt auf Masse und Gravitation hat einen 
Effekt auf Masse. Beide haben aber auch andere, nicht äquivalente 
Effekte. Deshalb ist es falsch zu behaupten, die Erdbeschleunigung sei 
eine ganz normale Beschleunigung. Man darf für viele praktische Probleme 
so rechnen, aber es entspricht eben nicht der physikalischen Realität.

von Uhu U. (uhu)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Nur dann, wenn die Beschleunigung die einzig relevante Systemgröße ist.

Ich hatte geschrieben im Wortsinn... Wenn die Vase auf dem Regal 
steht, findet keine solche statt, aber sehr wohl eine im physikalischen 
Sinn.

von Uhu U. (uhu)


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P. M. schrieb:
> Beide haben aber auch andere, nicht äquivalente Effekte.

Welche?

von Karl H. (kbuchegg)


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Mir schwant schon, wo hier das Problem liegt.

Du möchtest den Begriff 'Beschleunigung' ausschliesslich im Zusammen mit 
Geschwindigkeiten benutzen. Ala: Ein Auto beschleunigt in 8 Sekunden von 
0 auf 100

Der Begriff 'Beschleunigung' ist aber in der Physik, Abteilung Mechanik, 
viel weiter gefasst. Beschleunigung ist dort synonym für Kraft zu sehen, 
wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass es sich bei der B. 
quasi um eine um die Masse bereinigte Kraft handelt.

Die Gravitation möchte einen Masskrug auf dem Oktoberfest nach unten 
beschleunigen, dein Arm versucht den Masskrug nach oben zu 
beschleunigen. In Summe heben sich die Beschleunigungen auf und du 
hältst den Masskrug vor deiner Brust.

von Simon H. (simi)


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Richtig, Uhu. Eine Balkenwaage ist eben KEIN Kraft- sondern ein 
MASSE-Sensor. Weil er die Gravitation nicht mitmisst. Die wird eben 
durch die Refenenzmasse wegkompensiert.
Wir sind uns halt gewöhnt, die Federwaage auf der Erde zu verwenden, wir 
nehmen quasi die 9.81m/s² als Referenzwert, um statt Newton Kilogramm 
ablesen zu können. Ein - wie war der Name doch gleich? Korinthenkacker? 
Würde aber ganz klar sagen, dass diese beiden Geräte gaaaaanz was 
anderes messen. :-)

Aber ein Beschleunigungssensor misst noch immer eine Beschleunigung. 
Egal ob auf der Erde, auf dem Mond, oder im Weltall. Dieser Wert wird 
allenfalls (je nach Betrachtungsweise) durch die Gravitation verfälscht, 
oder er misst sie eben "legitim" mit, aber er miss ganz klar eine 
BESCHLEUNIGUNG, und keine KRAFT.

von P. M. (o-o)


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Simon Huwyler schrieb:
> Es geht nicht darum, WIE ein Sensor misst, sondern WAS er misst.

Sensoren messen typischerweise einen physikalischen Effekt, den die 
Messgrösse auslöst. In den allermeisten Fällen wird dieser physikalische 
Effekt aber auch von anderen Einflüssen hervorgerufen. Ein Gewicht löst 
eine Kraft aus die wiederum eine Feder dehnt. So kann man mit der 
Federwage ein Gewicht messen. Wenn du die Feder erhitzt, dann dehnt sie 
sich auch. Wenn du an der Feder ziehst, dann dehnt sie sich auch. Der 
selbe Sensor reagiert also auf verschiedene Ereignisse. Es kommt also 
sehr wohl darauf an, wie man misst.

von Uhu U. (uhu)


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Simon Huwyler schrieb:
> Eine Balkenwaage ist eben KEIN Kraft- sondern ein
> MASSE-Sensor. Weil er die Gravitation nicht mitmisst.

Na ja, eine Waage ist zuerst mal ein Gerät, was Kräfte vergleicht. Erst 
die Art, wie die Gegenkraft aufgebracht wird, entscheidet darüber, ob 
die Gravitation mit eingeht, oder nicht.

Man kann das Ganze jetzt natürlich als eine Einheit betrachten, oder 
auch nicht...

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:
> Simon Huwyler schrieb:
>> Es geht nicht darum, WIE ein Sensor misst, sondern WAS er misst.
>
> Sensoren messen typischerweise einen physikalischen Effekt, den die
> Messgrösse auslöst. In den allermeisten Fällen wird dieser physikalische
> Effekt aber auch von anderen Einflüssen hervorgerufen. Ein Gewicht löst
> eine Kraft aus die wiederum eine Feder dehnt. So kann man mit der
> Federwage ein Gewicht messen. Wenn du die Feder erhitzt, dann dehnt sie
> sich auch. Wenn du an der Feder ziehst, dann dehnt sie sich auch. Der
> selbe Sensor reagiert also auf verschiedene Ereignisse. Es kommt also
> sehr wohl darauf an, wie man misst.

Du machst immer wieder denselben Fehler.
Du führst ein System ein und postulierst etwas.
Danach veränderst du das System (erhitzen, ziehen) und negierst, dass 
sich dadurch das System aufgrund dieser Veränderung jetzt anders 
verhält, das eine weitere Systemkomponente hinzugekommen ist.

Bei meinem Mechaniklehrer hättest du schon längst eine Ordentliche auf 
den Rüssel bekommen.

von Simon H. (simi)


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grrrrrr...

Aber als Resultat kommt eine Spannung raus. Und diese ist proportional 
zur BESCHLEUNIGUNG. Und NUR zur BESCHLEUNIGUNG. Natürlich hat er eine 
Referenzmasse, aber die interessiert mich als Nutzer NICHT!

von J.-u. G. (juwe)


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Wie man sieht reicht es nicht immer aus, einen Sensorwert auf einer 
Skala abzulesen. Um die Sensorinformation zielführend zu verarbeiten muß 
noch eine Interpretation des Skalenwerts erfolgen. Für eine 
Interpretation ist das Messprinzips des Sensors und sowie die 
Gegebenheiten des Einsatzorts zu beachten.

Beispiele.
Mir fallen auf die Schnelle zwei Arten ein, wie ein 
Beschleunigungssensor aufgebvaut sein könnte. Eine Art wurde schon 
genannt, es wird die Kraft F auf eine bekannte Testmasse m gemessen und 
dann mittels F=m*a eine Größe a ermittelt. Die gemessene Kraft F ist 
aber keine einzelne Kraft, sondern die Summe aller an die Testmasse 
angreifenden Kräfte. Dazu gehört beispielsweise die Gravitationskraft, 
welche eine Funktion des Abstands Testsmasse-Erdmittelpunkt ist, aber 
auf der Erdoberfläche als konstant angenommen werden kann. Eine weiter 
Kraft ergibt, wenn der Beschleunigungssensor seine Geschwindigkeit 
ändert, das ist dann eine durch die Massenträgheit hervorgerufene 
Scheinkraft. Allerdings lässt sich, nur aus der Kraftmessung innerhalb 
des Sensors nicht entscheiden, welcher Anteil von der Gravitationskraft 
und welcher Anteil Scheinkraft ist. Deshalb ist es zur Interpretation 
des angezeigten Wertes wichtig zu wissen, ob sich der Sensor an der 
Erdoberfläche, im Erdmittelpunkt oder auf dem Mond befindet.

Eine zweite Möglichkeit für einen Beschleunigungssensor wäre, in festen 
Zeitabständen dt die Änderung der Geschwindigkeit v gegenüber der 
"Umgebung" zu erfassen und dann a=v/t anzuwenden. Zur Auswertung dieses 
Sensors ist es wichtig, zu wissen was die "Umgebung" des Sensors ist.

Es sollte ein Leichtes sein, eine Situation zu erschaffen, in denen 
beide Sesnoren trotz gleicher Beschleunigung einen anderen Wert 
anzeigen.

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Du möchtest den Begriff 'Beschleunigung' ausschliesslich im Zusammen mit
> Geschwindigkeiten benutzen. Ala: Ein Auto beschleunigt in 8 Sekunden von
> 0 auf 100
>
> Der Begriff 'Beschleunigung' ist aber in der Physik, Abteilung Mechanik,
> viel weiter gefasst. Beschleunigung ist dort synonym für Kraft zu sehen,
> wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass es sich bei der B.
> quasi um eine um die Masse bereinigte Kraft handelt.

Ich gebe den Ball zurück. Du möchtest Beschleunigung synonym für alles 
verwenden, wo eine Kraft auf eine Masse auftritt. Bedenke bitte: Die 
Beschleunigung ist als (vektorielle) Geschwindigkeitsänderung 
gegenüber einem Bezugssystem definiert. So lange das Bezugssystem von 
einer homogenen Kraft überlagert ist / gleichmässig beschleunigt wird, 
sind die beiden Definitionen äquivalent. So bald das Bezugssystem aber 
ein inhomogenes Kraftfeld hat, kriegst du mit deiner Definition 
Probleme.

von Michael K. (charles_b)


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Simon Huwyler schrieb:

> Die Kraft per se ist nicht konstant, sondern (auf der Erdoberfläche plus
> ou moins) die Kraft, die pro kg Masse wirkt. Und das ist dann eben
> rechnerisch wieder eine Beschleunigung. Deshalb spricht man ja auch von
> Erdbeschleunigung, und g hat die Masseinheit N/kg, oder eben m/(s²).
> Obwohl keine Bewegung im Spiel ist, läuft rechnerisch einfach immer
> alles wieder auf eine Beschleunigung heraus

Keine Bewegung? Die lieben Leute auf dem Äquator bewegen sich mit 
42000km/24h auf einer Kreisbahn. Wenn das keine Bewegung ist? Ohne 
Graviation bzw. Erdbeschleunigung würden wir tangential von der Erde 
wegfliegen...

von J.-u. G. (juwe)


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Michael K-punkt schrieb:
> Ohne
> Graviation bzw. Erdbeschleunigung würden wir tangential von der Erde
> wegfliegen...

Ohne Gravitation würde es gar keine Erde geben, die sich drehen könnte.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Du möchtest den Begriff 'Beschleunigung' ausschliesslich im Zusammen mit
>> Geschwindigkeiten benutzen. Ala: Ein Auto beschleunigt in 8 Sekunden von
>> 0 auf 100
>>
>> Der Begriff 'Beschleunigung' ist aber in der Physik, Abteilung Mechanik,
>> viel weiter gefasst. Beschleunigung ist dort synonym für Kraft zu sehen,
>> wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass es sich bei der B.
>> quasi um eine um die Masse bereinigte Kraft handelt.
>
> Ich gebe den Ball zurück. Du möchtest Beschleunigung synonym für alles
> verwenden, wo eine Kraft auf eine Masse auftritt.

Natürlich.
Seit Newton ist das so.
Und es hat sich bewährt. Das System der Physik ist dadurch einfacher 
geworden und nicht komplizierter.


> sind die beiden Definitionen äquivalent. So bald das Bezugssystem aber
> ein inhomogenes Kraftfeld hat, kriegst du mit deiner Definition
> Probleme.

Aber nicht im geringsten.
Infinitesmialrechnung ist schon lange erfunden (und war für Newton die 
Vorraussetzung um F=m*a sagen zu können)

von Simon H. (simi)


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Michael K-punkt schrieb:
> Keine Bewegung? Die lieben Leute auf dem Äquator bewegen sich mit
> 42000km/24h auf einer Kreisbahn. Wenn das keine Bewegung ist? Ohne
> Graviation bzw. Erdbeschleunigung würden wir tangential von der Erde
> wegfliegen...

Schon richtig. Aber schau mal nach links: da wirst Du eine Wand sehen. 
Diese Wand zieht Dich auch an, wenn auch nur seeeeehr schwach:-). Und da 
ist (relativ) keine Bewegung im Spiel. Du vergleichst hier Äpfel mit 
Birnen. Und das mit der Kreisbahn wurde in einem anderen laaaaangen 
Thread diskutiert. Natürlich hast Du recht. Aber da reden wieder von 
Ursache <-> Wirkung. Die Gravitation per se braucht keine Bewegung. Sie 
ist aber verantwortlich für die Kreisbahn und letztendlich für die 
"Fliehkraft" am Satelliten.... aber damit wollen wir hier nicht nochmals 
beginnen.

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> sind die beiden Definitionen äquivalent. So bald das Bezugssystem aber
>> ein inhomogenes Kraftfeld hat, kriegst du mit deiner Definition
>> Probleme.
>
> Aber nicht im geringsten.
> Infinitesmialrechnung ist schon lange erfunden (und war für Newton die
> Vorraussetzung um F=m*a sagen zu können)

Dann erkläre mir nochmals, warum sich denn zwei Beschleunigungssensoren 
im selben Bezugssystem, die aber unterschiedliche Beschleunigungen 
messen, nicht aufeinander zu beschleunigen. (1 g auf der Erdoberfläche, 
0 g im Erdmittelpunkt)

von Michael K. (charles_b)


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J.-u. G. schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>> Ohne
>> Graviation bzw. Erdbeschleunigung würden wir tangential von der Erde
>> wegfliegen...
>
> Ohne Gravitation würde es gar keine Erde geben, die sich drehen könnte.

1. Schon klar, ersetzen wir "Erde" durch einen masselosen Luftballon mit 
Radius Erdradius.

2. Ohne Grav würde sich auch nix um die Sonne bewegen können.

Die Gravitation ist ohnehin ne skurille Sache. Wer kann sich schon 
vorstellen, dass Sterne aus riesigen Staubwolken entstehen, die sich 
durch den Gravitationsdruck so erhitzen, dass Kernverschmelzung 
stattfindet?

von Karl H. (kbuchegg)


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> Bedenke bitte: Die Beschleunigung ist als (vektorielle)
> Geschwindigkeitsänderung gegenüber einem Bezugssystem definiert.

Nur in den Einführungskursen zur Physik.
Dort ist

  dv = a * dt
  ds = v * dt

Aber das sind wirklich nur Einführungskurse. Die Dinge dort kannst du 
nur unter ganz bestimmten Umständen benutzen. Einer davon ist: Dein 
Testkörper kann sich völlig kräftefrei bewegen. In der Realität hast du 
aber immer Kräfte. Und dann brechen diese Gleichungen ganz schnell in 
sich zusammen.

Das war in der Vor-Newton Physik ein echtes Problem. Bis dann Newton kam 
und feststellte: F=m*a
Damit hatte man eine schöne 'Zwischenebene' in der man alle Wirkungen 
auf einen Testkörper zusammenfassen kann, mit der daraus Reesultierenden 
den idealisierten Zustand wieder herstellen kann und wieder die 
Bewegungsgleichungen benutzen kann.

von J.-u. G. (juwe)


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P. M. schrieb:
> Dann erkläre mir nochmals, warum sich denn zwei Beschleunigungssensoren
> im selben Bezugssystem, die aber unterschiedliche Beschleunigungen
> messen, nicht aufeinander zu beschleunigen. (1 g auf der Erdoberfläche,
> 0 g im Erdmittelpunkt)

Weil sie eigentlich keine Beschleunigungen messen, sondern Kräfte.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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P. M. schrieb:
> Karl-Heinz, dein obiges Posting bezieht sich nur darauf, wie man die
> Bewegungen berechnen muss. Da stimme ich natürlich mit dir überein.
>
> Vielleicht fällt dir auf, dass beide Beschleunigungssensoren genau dann
> beide 0g messen, wenn sie sich aufeinander zu beschleunigen. Und das im
> selben, unbeschleunigten Bezugssystem.

Nein. Eine Masse (die im Erdmittelpunkt) ist im gleichen Bezugssystem 
wie der im Erdmittelpunkt befindliche Beobachter. Die zweite, frei 
fallende Masse zeigt ein einem dazu beschleunigten Bezugssystem 0g an.

Zum besseren Verständnis, warum jemand, der auf der erdoberfläche auf 
einem Stuhlt sitzt, beschleunigt wird, siehe zB Grafik und Erläuterung 
in

http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzip_%28Physik%29#.C3.84quivalenzprinzip_in_der_Allgemeinen_Relativit.C3.A4tstheorie

Es lässt sich (in kleinen Raumgebieten) nicht unterscheiden, ob man im 
Weltall durch eine Rakete beschleunigt wird, oder ob man auf der Erde 
steht! In beiden Fällen wirkt eine Beschleunigung; im Wiki-Artikel mit a 
bezeichnet, die der Proband als Kraft auf seine Fußsohlen spürt.

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Nur in den Einführungskursen zur Physik.
> Dort ist
>
>   dv = a * dt
>   ds = v * dt
>
> Aber das sind wirklich nur Einführungskurse. Die Dinge dort kannst du
> nur unter ganz bestimmten Umständen benutzen. Einer davon ist: Dein
> Testkörper kann sich völlig kräftefrei bewegen. In der Realität hast du
> aber immer Kräfte. Und dann brechen diese Gleichungen ganz schnell in
> sich zusammen.

Dann kommst du also her und behauptest, die Geschwindigkeit könne sich 
auch auf anderem Weg ändern als durch eine Beschleunigung? Du behauptest 
also, die Position könne sich auch auf anderem Weg ändern als durch eine 
Geschwindigkeit?

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

> Dann kommst du also her und behauptest, die Geschwindigkeit könne sich
> auch auf anderem Weg ändern als durch eine Beschleunigung?

Das hab ich nicht gesagt.
Du drehst hier schon wieder Ursache und Wirkung um.

Was ich gesagt habe ist: Um die Geschwindigkeits (und damit auch die 
Wegänderung) zu bestimmen, genügt es nicht, nur EINE Beschleunigung zu 
berücksichtigen. Du musst schon alle mitsammen berücksichtigen.

Das was ich dir die ganze Zeit predige: Betrachte das Gesamtsystem und 
nicht nur einen Teilaspekt davon. Der Boden auf dem du stehst ist 
wesentlicher Teil des Gesamtsystems.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

> Dann erkläre mir nochmals, warum sich denn zwei Beschleunigungssensoren
> im selben Bezugssystem, die aber unterschiedliche Beschleunigungen
> messen, nicht aufeinander zu beschleunigen. (1 g auf der Erdoberfläche,
> 0 g im Erdmittelpunkt)

Sorry, zu spät gesehen:

Weil für deinen 2-ten Beschleunigungssensor gilt: Er liegt auf dem 
Erdboden und ist somit nicht kräftefrei. Der Boden wirkt mit einer Kraft 
der Beschleunigung entgegen.


Und das war das letzte mal, das ich dich darauf hinweise das 
Komplettsystem aller Beschleunigungen und Kräfte zu sehen, wenn du 
Vorhersagen über das Verhalten eines Testkörpers machen willst.

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das was ich dir die ganze Zeit predige: Betrachte das Gesamtsystem und
> nicht nur einen Teilaspekt davon. Der Boden auf dem du stehst ist
> wesentlicher Teil des Gesamtsystems.

Es hat keinen Sinn über physikalische Gesetze zu diskutieren. Die sind 
uns beiden wohl sehr gut bekannt. Die Frage ist bloss, wie man die 
Beschleunigung definiert. Es ist klar: Die Beschleunigung ist als 
Änderung der vektoriellen Geschwindigkeit definiert. Man kann sich jetzt 
ein Bezugssystem so basteln, dass die Gravitationskraft äquivalent zur 
Beschleunigungskraft ist. Aber man wird sein Bezugssystem immer dem 
Gravitationsfeld anpassen müssen, damit die beiden Gleichungen F = m * a 
und dv = a dt stimmen.

von J.-u. G. (juwe)


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Michael K-punkt schrieb:
> 1. Schon klar, ersetzen wir "Erde" durch einen masselosen Luftballon mit
> Radius Erdradius.

Aber warum sollte der sich drehen, ganz ohne Gravitationskräfte?

Mir ist schon klar, was Du meinst. Ich möchte nur darauf hinweisen, das 
die Gravitationskraft zunächst mal die Ursache für das Drehen und 
Kreisen der Himmelskörper ist (bzw. die anderen Grundkräfte auf 
kleineren Skalen). Ohne Gravitationskraft gäbe es also nicht den 
geringsten Grund zur Sorge, von der Erde wegzufliegen.

P. M. schrieb:
> Dann erkläre mir nochmals, warum sich denn zwei Beschleunigungssensoren
> im selben Bezugssystem, die aber unterschiedliche Beschleunigungen
> messen, nicht aufeinander zu beschleunigen. (1 g auf der Erdoberfläche,
> 0 g im Erdmittelpunkt)

Weil der Sensor für diesen Einsatzzweck offenbar ungeeignet ist. Nimm 
einen Beschleunigungssensor, der die Änderung der Geschwindigkeit pro 
Zeiteinheit mißt. Der wird Dir sowohl im Erdmittelpunkt als auch auf der 
Oberfläche einen Wert von 0m/s² anzteigen.

von Karl H. (kbuchegg)


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P. M. schrieb:

> Beschleunigung definiert. Es ist klar: Die Beschleunigung ist als
> Änderung der vektoriellen Geschwindigkeit definiert.

Das ist EINE Definition.

Eine andere ist a = F/m
Wo immer eine Kraft wirkt, gibt es auch eine Beschleunigung.
Keine resultierende Kraft -> keine Beschleunigung so wie du sie 
definierst.

von P. M. (o-o)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Das ist EINE Definition.
>
> Eine andere ist a = F/m
> Wo immer eine Kraft wirkt, gibt es auch eine Beschleunigung.
> Keine resultierende Kraft -> keine Beschleunigung so wie du sie
> definierst.

Ich weiss, man soll die Wikipedia nicht zusehr als Autorität 
heranziehen. Aber dort ist eigentlich klar definiert, dass die 
Beschleunigung die Änderung der vektoriellen Geschwindigkeit ist.

Deine Definition kann man nur dann herannehmen, wenn man das 
Bezugssystem an das herrschende Kraftfeld anpasst.

von P. M. (o-o)


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J.-u. G. schrieb:
> Weil der Sensor für diesen Einsatzzweck offenbar ungeeignet ist. Nimm
> einen Beschleunigungssensor, der die Änderung der Geschwindigkeit pro
> Zeiteinheit mißt. Der wird Dir sowohl im Erdmittelpunkt als auch auf der
> Oberfläche einen Wert von 0m/s² anzteigen.

Ist im Wesentlichen das, was ich sagen will: Die Beschleunigung ist die 
Änderung Geschwindigkeit in der Zeit, nicht die auf/von einer Masse 
wirkende Kraft, als dv = a dt. Karl-Heinz vertritt die Gegenposition und 
definiert die Beschleunigung über F = m * a.

von J.-u. G. (juwe)


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P. M. schrieb:
> Ist im Wesentlichen das, was ich sagen will: Die Beschleunigung ist die
> Änderung Geschwindigkeit in der Zeit, nicht die auf/von einer Masse
> wirkende Kraft, als dv = a dt. Karl-Heinz vertritt die Gegenposition und
> definiert die Beschleunigung über F = m * a.

Wenn F als vektorielle Summe aller auf den Körper m angreifenden Kräfte 
gemeint ist, ist a in beiden Fällen gleich.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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P. M. schrieb:

> Ich weiss, man soll die Wikipedia nicht zusehr als Autorität
> heranziehen. Aber dort ist eigentlich klar definiert, dass die
> Beschleunigung die Änderung der vektoriellen Geschwindigkeit ist.

Diese Definition gilt in Inertialsystemen, also in nicht-beschleunigten 
Bezugsystemen. Dies sind solche Bezugssysteme in denen F = m·a gilt.

In beschleunigten Bezugssystemen ist das anders.

Wenn du also einmal in bezug zu einem Inertialsystem eine beschleunigte 
Bewegung beobachtest und dann das System wachselst, etwa in ein System, 
daß sich damit mitbewegt, ist die Beschleunigung plötzlich 
"verschwunden".

In deinen bisherigen Betrachtungen wechselst du ständig das Bezugsystem, 
mal bschleunigt, mal nichtbeschleunigt. Das bringt nur Verwirrung, vor 
allem für dich selbst.

Beim Wechsel von Bezugsystemen ändern sich Geschwindigkeiten, 
Beschleunigungen, Richtungen und Scheinkräfte wie Corioliskraft. Ohne 
ein Bezugssystem anzugeben ist eine Aussage also nicht möglich.

Ein Beschleunigungssensor kann nur die Beschleunigung seiner Probemasse 
relativ zu sich selbst bestimmen. Greifen von aussen keine Kräfte an ihn 
an wie im freien Fall, misst er also 0g. Soll er auf ein anderes 
Bezugsystem umrechnen, miss er wissen, wie das zu geschehen hat, etwa 
indem ihm eingetrichtert wurde, wo oben ist und wie groß die 
Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche ist.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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@ PM

Beschleunigungsensoren sind in aller Regel so aufgebaut, dass die Kraft 
welche auf eine seismische(träge) Masse wirkt gemessen wird. 
Üblicherweise wirkt die Masse zu diesem Zweck auf Dehnungmesstreifen 
oder Piezoelemente diese Kraft wird als über Ihr Spannungsäquivalent 
gemessen. Letztendlich wird über U bzw. dU auf F und in der Folge auf a 
geschlossen. Wie also sollte ein solcher Sensor g respektive G 
auskoppeln außer über eine definierte Lage und Kalibrierung 
(Offsetkompensation).

Ich wäre gespannt wie jemand einen masseunabhängigen autonomen 
Beschleunigunggssensor aufbauen will. Auf der Erde wird man wohl um g 
nicht sobald herrumkommen und muss es auch nicht.
Nur ist halt die Verwendung solcher Sensoren nicht so trivial wie die 
Anderer. Man sollte entweder die Lage des Systems kennen oder dessen 
Ausgangslage, um die Daten sinnvolauswerten zu können.

Namaste

von Uhu U. (uhu)


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Winfried J. schrieb:
> Beschleunigungsensoren sind in aller Regel so aufgebaut

Aha.

> Ich wäre gespannt wie jemand einen masseunabhängigen autonomen
> Beschleunigunggssensor aufbauen will.

Ich auch. Also rück raus damit ;-)

von Lars H. (demoniacmilk)


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Beschleunigungssensoren messen Kapazitäten zwischen zwei "Platten", von 
denen eine fest im Gehäuse ist und die andere an federnden Elementen 
befestigt ist.

Beschleunigt man nun das Gehäuse, dann bleibt der Innere Teil auf Grund 
der Massenträgheit ein wenig zurück und die Kapazität ändert sich. Diese 
Änderung ist messtechnisch erfassbar.

Bei den meisten Sensoren wird die Position der schwingenden Masse jedoch 
ausgeregelt, wenn sie auf Grund einer Kraftdifferenz auf Gehäuse und 
Schwingmasse ihre Ruheposition verlässt werden Spannungen angelegt, die 
den Schwingenden Teil in der Ruhelage halten. Die Spannung lässt 
Rückschluss auf die Kraftdifferenz zu.

Auf dem Tisch liegend, mit Orientierung nach oben/unten, misst ein 
Beschleunigungssensor 1g.
Die Erbeschleunigung zieht sowohl die gefederte als auch die fester 
Platte nach unten (Kraft für 1g Beschleunigung), allerdings drückt der 
Tisch letztere wieder hoch (Ergebnis: resultierende Kraft von null auf 
festen Teil).
Ergo: Gehäuse 0, Schwungmasse 1g -> Ausgleichskraft entspricht 1g


Im freien Fall werden beide Teile mit der selben resultierenden Kraft 
beaufschlagt, es gibt also keine Differenz, welche die Schwungmasse und 
das Gehäuse gleichermaßen bewegt, es gibt also keine Auslenkung und 
damit wird nichts gemessen.
Ego: Gehäuse 1g, Schwungmasse 1g -> Ausgleichskraft entspricht 0g


Edit wies mich grade darauf hin, dass dieser Beitrag uralt ist :P Ich 
lasse es trotzdem mal stehen

: Bearbeitet durch User
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