Forum: Offtopic Trägheit vs. Schwerkraft


von Jeffrey L. (the_dude)


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Hi,
durch einen andere Thread hier im Forum bin ich auf diese webseite 
aufmerksam geworden:
http://www.glacialwanderer.com/hobbyrobotics/?p=490

Hier baut einer einen Air Gap Flash um Hochgeschwindigkeitsfotografien 
zu erstellen.

Unbeachtet der technischen Diskussion im anderen Thread würde mich 
folgendes interessieren. Auf dieser webseite ist ein blaues Bild zu 
sehen, auf welchem mehrere Glasröhrchen durchschossen werden (man muss 
runter scrollen bis etwa knapp über der Hälfte der webseite).
Ich möchte aufgrund des copyrights das Bild hier nicht kopieren, es hat 
dem Autor vermutlich große Mühe bereitet dieses Bild zu erstellen...

Während die Kugel bereits beim achten Glassröhrchen angekommen ist, 
steht das erste Glassröhrchen quasi frei in der Luft, es hat also noch 
nicht "angefangen nach unten zu fallen".

Ich verstehe das nicht!
Wenn der untere Teil des Röhrchen fehlt hat der obere Teil keinen festen 
Stand mehr und wird von der Schwerkraft nach unten gezogen. Wieso sollte 
hier eine Verzögerung stattfinden?
Die Masseträgheit kann meiner Meinung nach hier nicht greifen da dass 
Objekt nicht in Bewegung war, und somit auch keine gegenläufige Kraft im 
Spiel ist.
Ein bewegungsloser Körper erfährt eine Bewegung sofort dann, wenn die 
Schwerkraft wirkt, oder!?

Das erinnert mich irgendwie an den Roadrunner und den Kojoten, der 
Kojote schaut auch immer erst nach unten, dann in die Kamera und fällt 
erst dann in die Schlucht ;-)

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Du kannst ja mal abschätzen, wie weit das Röhrchen in dem kurzen
Zeitraum nach unten fällt. Das wird so wenig sein, dass du es auf dem
Bild gar nicht erkennen kannst.

von Jeffrey L. (the_dude)


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also doch die Trägheit der Beschleunigung!?

von Karl H. (kbuchegg)


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Jeffrey Lebowski schrieb:

> Während die Kugel bereits beim achten Glassröhrchen angekommen ist,
> steht das erste Glassröhrchen quasi frei in der Luft, es hat also noch
> nicht "angefangen nach unten zu fallen".
>
> Ich verstehe das nicht!
> Wenn der untere Teil des Röhrchen fehlt hat der obere Teil keinen festen
> Stand mehr und wird von der Schwerkraft nach unten gezogen. Wieso sollte
> hier eine Verzögerung stattfinden?

Wieviel Zeit ist vom Durchschusses des ersten Glasstabes bis zum 
Zeitpunkt der Aufnahme vergangen?
Wie weit kann der obere Teil des Glasstabes in dieser Zeit fallen?

> Die Masseträgheit kann meiner Meinung nach hier nicht greifen da dass
> Objekt nicht in Bewegung war, und somit auch keine gegenläufige Kraft im
> Spiel ist.
> Ein bewegungsloser Körper erfährt eine Bewegung sofort dann, wenn die
> Schwerkraft wirkt, oder!?

relativistische Effekte mal ausgenommen (nach denen kann es keinen 
tatsächlich starren Körper geben, der sich als ganzes in einem Rutsch in 
Bewegung setzt ).
Ja. Die Frage ist allerdings, wieviel Geschwindigkeit kein ein Körper 
unter Einfluss der Gravitation in 1/1000 Sekunde aufbauen und welchen 
Weg legt es daher dabei zurück?

von Karl H. (kbuchegg)


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Jeffrey Lebowski schrieb:

> Die Masseträgheit kann meiner Meinung nach hier nicht greifen

Warum soll die nicht greifen. Die Massenträgheit greift immer, wenn ein 
Objekt seinen Geschwindigkeit ändert.

Vorher war der Glasstab in Ruhe, jetzt beginnt er zu fallen. Klar kommt 
da Massenträgheit ins Spiel. Die ist sozusagen in

    F = m * a
    dv = a * dt
    ds = dv * dt

inheränt eingebaut.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Yalu hat die Antwort schon gegeben, außerdem kann es sein, dass durch 
die keilförmige Spitze der obere Teil der Glasröhre beim Durchschlagen 
ein wenig nach oben gedrückt wird. Wenn ich mal abschätze, dass die 
Kugel mit fast Schallgeschwindigkeit (ich sag mal 300m/s) fliegt und die 
Strecke zwischen erster und letzter Glasröhre 20cm ist, dann hat die 
Kugel 1/1500s für das Durchfliegen der Strecke gebraucht, oder die erste 
Röhre ist 0,66ms lang frei gefallen. Die Beschleunigung in 
unten-Richtung ist 10m/s². Die Geschwindigkeit ist das Integral darüber, 
also t*10m/s² und die Strecke ist das Integral über der Geschwindigkeit, 
also s=[t²*10m/s²]von 0..0.00066s. Der Taschenrechner gibt mir eine 
Fallstrecke von 4,35µm aus.

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Freier Fall:

s(t) = 1/2 ⋅ g ⋅ t²

Gewünschtes t einsetzen, fertig.

von Simon H. (simi)


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Jeffrey Lebowski schrieb:
> Ein bewegungsloser Körper erfährt eine Bewegung sofort dann, wenn die
> Schwerkraft wirkt, oder!?

Nein. Ein Körper erfährt eine BESCHLEUNIGUNG sofort dann, wenn die 
Schwerkraft wirkt (resp. diese nicht mehr durch andere Kräfte 
kompensiert wird).

Diese Beschleunigung ist nun eben unabhängig von der Masse, weil ja mehr 
Masse mehr Trägheit, aber auch mehr Schwerkraft bewirkt. Und da es 
zwischen Beschleunigung und Geschwindigkeit ein Integral über die Zeit 
gibt, ist esim ersten Moment wirklich so, dass die Glasröhrchen (fast) 
still in der Luft hängenbleiben. Wenn auch nicht ganz so krass wie beim 
RoadRunner. :-)

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