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Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

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Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Ja, selbstverständlich
0
Keine Stimmen
Nein, prinzipiell unmöglich
3
75%
Kommt auf den Experimentaufbau an
1
25%
 
Abstimmungen insgesamt: 4

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tomS
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von tomS » 17. Jan 2016, 18:02

dimi hat geschrieben:In Wikipedia sind als praktische Nachweise für die Erdrotation bisher nur Experimente aufgelistet, die auf der Corioliskraft aufbauen. Die C. wirkt aber z.B. am Äquator nicht.
Ein triviales, nicht-terrestrisches Experiment ohne Notwendigkeit der Betrachtung von Scheinkräften ist ein Satellit in einer äquatorialen, geostationären Bahn. Der Satellit und ein Punkt auf dem Äquator der Erde rotieren dabei synchron mit der selben Winkelgeschwindigkeit ΩSatellit = ΩErde um die Drehachse der Erde. Würde die Erde nicht rotieren, wäre also die Winkelgeschwindigkeit der Erde und damit die des Satelliten gleich Null ΩSatellit = ΩErde = 0, so würde der Satellit abstürzen. Die Existenz geostationärer Satelliten mit ΩSatellit > 0 und demnach ΩErde > 0 ist also ein schlüssiger Beweis für die Rotation der Erde.
Gruß
Tom

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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von Skeltek » 18. Jan 2016, 03:13

dimi hat geschrieben:
Skeltek hat geschrieben: Außerdem sind Impuls, Relativgeschwindigkeit und dergleichen immer Beobachter-abhängig.
Mit einem "relativistischen Hütchenspiel" magst Du andere bluffen, Skeltek, aber das funktioniert bei mir leider nicht.

"Der Drehimpuls eines isolierten physikalischen Systems bleibt unverändert, egal welche Kräfte und Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen des Systems wirken."
Darauf antworte ich am besten hiermit:
dimi hat geschrieben: Wenn ich eine Rotation der kugelförmigen Erde annehme, hat die einen definierten Rotationspunkt, und relativ dazu gibt's eine Drehbewegung und auch einen Drehimpuls, der sich zu L = rmv berechnet.
m=1 kg
r= 10 Billionen km
v= 1 m/s
Du scheinst schlau zu sein. Ich denke du wirst nicht lange brauchen um festzustellen worauf ich hinaus möchte.
Übrigens ist r davon abhängig wo man den Mittelpunkt des gedachten Kreises setzt; außerdem ist für Drehimpuls keine Anziehungskraft zwischen zwei Körpern nötig welche das ganze auf eine Kreisbahn zwingt.
Zwei leicht geladene Körper (Masseanziehung hebt elektrische Abstoßung genau auf), welche anziehungsfrei aneinander vorbei zischen haben als Gesammtsystem auch Drehimpuls.
Drehimpuls hängt immer davon ab im Bezug zu welchem Punkt man das andere Ende von "r" setzt.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von seeker » 18. Jan 2016, 10:57

Mich würden an der Geschichte im Moment noch zwei Dinge interessieren:

1. Wie ist die Südablenkung bei Fallexperimenten zu erklären?
(so wie hier aufgeführt: https://de.wikipedia.org/wiki/Fallexper ... xperimente)
Der genannte Versuch von Edwin Hall 1902 lieferte nur noch 0,05 mm Südablenkung, aber immerhin...
Gibt es hier einen realen physikalischen Effekt oder ist das ein Messfehler oder was ist das?

2. Wie verhalten sich Schwimmkörper auf Flüssigkeiten in rotierenden Systemen?

Dazu einen einfachen Versuch:
Ich nehme eine Schüssel, fülle sie mit Wasser und lege auf die Wasseroberfläche einen Schwimmkörper (z.B. eine Gummiente).
Das Ganze lege ich auf einen drehbaren Teller (z.B. einen Plattenspieler), in einiger Entfernung zur Drehachse.
Ich versetze den Teller mitsamt dem Aufbau in Rotation.

Was passiert?
Bewegt sich der Schwmimmkörper nach außen oder nach innen oder bleibt er an Ort und Stelle?

Wenn ich Zeit habe, werde ich dieses Experiment auch einmal durchführen.

Mein Verständnisproblem hierbei ist folgendes:
Zunächst könnte man ja denken, dass sich der Schwimmkörper nach außen bewegen wird (wegen der Fliehkraft).
Allerdings unterliegt das Wasser im Wasserbad ebenso der Fliehkraft...
Würde ich keinen Schwimmkörper nehmen, sondern einen Körper, der komplett unter Wasser ist, wäre die Sache klar:
Er würde sich dann, wenn seine Dichte größer als die des Wassers ist nach außen bewegen, andernfalls nach innen, bei genau gleicher Dichte würde er sich nicht bewegen.
(Darauf beruhen ja die Zentrifugen, wo man Feststoffe in einer Suspension von der Flüssigkeit trennen kann: https://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifuge)

Beim Schwimmkörper ist das komplizierter:
Er taucht teilweise ins Wasser ein - und zwar genau so tief, dass er sein eigenes Gewicht an Wasser verdrängt, d.h. seine "effektive Dichte", also die Dichte, die das Wasser "sieht", sollte exakt der des Wassers sein.
Daher würde ich zunächst erwarten, dass sich der Schwimmkörper bei diesem Experiment nicht bewegt.
Hinzu kommt hier noch, dass sich die Wasseroberfläche schräg stellen wird. Haben wir dann hier eine Art schiefer Ebene vorliegen, die wegen der Gravitation eine nach innen gerichtete resultierende Kraft auf den Schwimmkörper erzeugt, bewegt sich der Schwimmkörper also vielleicht sogar nach innen? Ich glaube eher nicht, eben weil ja die "effektiven Dichten" von Wasser und Schwimmkörper hier gleich sind, aber da steig ich noch nicht ganz durch. Nee, ich glaube, der Schwimmkörper wird sich nicht bewegen.

Was meint ihr?

Aber wie gesagt: Ich werd das eh mal versuchen im Experiment zu klären.

Gruß
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 15:37

seeker hat geschrieben: Nochmal:
Warum wird dann die Ente im nach oben fahrenden Fahrstuhl auf dem Wasserbad nicht auch durch den Ätherwirbel abgelenkt, wenn fallende Körper ja abgelenkt werden, wie entsprechende Versuche beweisen?
Meine vorläufige Vermutung: Der Ätherwirbel kommt offenbar selbst gegen den minimalen Wasserwiderstand nicht an. Warum sollten es sonst Fallexperimente sein, mit denen die "Scheinkraft" Coriolis nachgewiesen wird?

Das Experiment kann aber gerne auch einmal am Äquator wiederholt werden, wo keine Corioliskraft wirkt. Der Drehimpuls ist dort aber dennoch maximal vorhanden.
seeker hat geschrieben: (Ich mach dieses Spiel nicht mehr lange mit. Sowas hatten wir hier schon 100x. Entweder du lässt dich auf eine vernünftige Diskussion ein oder du bist hier falsch - und dann wird zunächst einmal der Thread hier gesperrt, denn das bringt so nichts.)
Ich bin der letzte, der sich dagegen sträubt! Sonst hätte ich ja mich nicht melden brauchen. Zu einer "vernünftigen Diskussion" gehört aber auch, dass das Experiment und die zugehörige Rechnung auch mal ernst genommen werden.
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von Frank » 18. Jan 2016, 15:51

Sie versuchen es überall .......

Die Wahrheit ist endgültig......was für ein Schwachsinn :roll:

https://www.youtube.com/watch?v=4tMjENcw0Sk
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von seeker » 18. Jan 2016, 16:11

dimi hat geschrieben:Das Experiment kann aber gerne auch einmal am Äquator wiederholt werden, wo keine Corioliskraft wirkt. Der Drehimpuls ist dort aber dennoch maximal vorhanden.
Nö, der Ablenkungs-Effekt bei Fallexperimenten und Fahrstuhlexperimenten sollte m. E. gerade dort am größten sein.
Laut Theorie sollte dort m. E. auch die Corioliskraft maximal sein, bei senkrechten Bewegungen zum Erdboden, nur bei zum Erdboden parallelen Bewegungen sollte dort die Corioliskraft praktisch Null sein.
Und ja, das foucaultsche Pendel funktioniert dort nicht (das sollte wiederum an den Polen am besten funktionieren).

(Und komm mir jetzt nicht wieder damit, ich solle das Wort "Coriolis" nicht in den Mund nehmen. Wenn man zwischen zwei unterschiedlichen Ansätzen unterscheiden will, z.B. Coriolis vs. Ätherwirbel, dann muss man erst einmal schauen, was die Coriolisberechnungen sagen, also die normale newtonsche Mechanik und dann schauen, ob Theorie und experimentelle Beobachtung hier übereinstimmen oder nicht. Wenn nicht, schaut man, ob alternative Berechnungen über Ätherwirbel oder was auch immer zu besseren Übereinstimmungen führen oder nicht.)

Lass uns jetzt erst einmal das Fahrstuhlexperiment mit dem Wasserbad analysieren/besprechen.
Ich bin mir inzwischen fast sicher, dass es grundsätzlich ungeeignet ist um irgendetwas nachzuweisen, egal ob nun Ätherwirbel oder Coriolis oder sonstwas, weil jede Kraft, die das Experiment nachweisen könnte (egal wodurch) auch genauso auf das Wasser wirken würde, was jeden Effekt negieren würde (= keine Bewegung des Schwimmkörpers).

Zunächst muss geklärt werden, welche Experimente überhaupt aussagekräftig sein können und welche nicht bzw. wie man so etwas genau machen muss.

Gruß
seeker
Grüße
seeker


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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von Frank » 18. Jan 2016, 16:16

Vielleicht hilft ja auch unser Wetter ein wenig weiter.

Bittte erklären, wie Hoch und Tiefdruckgebiete ohne CK ent/bestehen sollen?

4.Eine Entfernung von mindestens 500 km vom Äquator. Damit sich ein tropischer Wirbelsturm bilden kann, muss die so genannte Corioliskraft einen bestimmten Wert erreichen. Die Corioliskraft ist die Kraft, die die Abweichung einer Luftbewegung durch die Drehung der Erde bewirkt. Ohne die Corioliskraft kann ein Tiefdruckgebiet nicht bestehen.

http://www.naturgewalten.de/hurrikan/hurrfaq.htm
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 16:21

seeker hat geschrieben:Mich würden an der Geschichte im Moment noch zwei Dinge interessieren:
1. Wie ist die Südablenkung bei Fallexperimenten zu erklären?
(so wie hier aufgeführt: https://de.wikipedia.org/wiki/Fallexper ... xperimente)
Der genannte Versuch von Edwin Hall 1902 lieferte nur noch 0,05 mm Südablenkung, aber immerhin...
Gibt es hier einen realen physikalischen Effekt oder ist das ein Messfehler oder was ist das?
Vergiß nicht die "Zentrifugalkraft" von 0,023 m/s² bei 48° Breite in Richtung 48° Höhe und zum Äquator hin, wovon immerhin noch reine 0,0167 m/s² Richtung Äquator wirken! Ich glaube, die fehlt in sämtlichen Fallexperiment-Rechnungen. Und dann fehlt auch noch überall die drehimpulserhaltungsbedingte Winkelgeschwindigkeitserhöhung. Der Drehimpuls wurde m.W. noch nie berücksichtigt, nicht mal von Ihrer Lordschaft, Isaac Newton. ;j
seeker hat geschrieben: 2. Wie verhalten sich Schwimmkörper auf Flüssigkeiten in rotierenden Systemen?
Bewegt sich der Schwmimmkörper nach außen oder nach innen oder bleibt er an Ort und Stelle?
Ich würde tippen, dass die Ente mit dem Wasser mitrotiert, ohne an den Rand gedrückt zu werden.
Ist ein interessantes Phänomen! Aber Du hast im Fahrstuhl eben kein bewegtes Wasser. Und - wie gesagt - reicht dennoch ein geringster direkter Impuls auf die Ente (analog einer Geschwindigkeitsverlangsamung), um sie in Bewegung zu versetzen. Der Impuls wirkt natürlich genauso auf das Wasser...
seeker hat geschrieben: Wenn ich Zeit habe, werde ich dieses Experiment auch einmal durchführen.
Kannst Du Dir sparen.
seeker hat geschrieben: Beim Schwimmkörper ist das komplizierter:
Er taucht teilweise ins Wasser ein - und zwar genau so tief, dass er sein eigenes Gewicht an Wasser verdrängt, d.h. seine "effektive Dichte", also die Dichte, die das Wasser "sieht", sollte exakt der des Wassers sein.
Daher würde ich zunächst erwarten, dass sich der Schwimmkörper bei diesem Experiment nicht bewegt.
Nur, wenn kein Impuls direkt auf die Ente wirkt.
seeker hat geschrieben: Hinzu kommt hier noch, dass sich die Wasseroberfläche schräg stellen wird. Haben wir dann hier eine Art schiefer Ebene vorliegen, die wegen der Gravitation eine nach innen gerichtete resultierende Kraft auf den Schwimmkörper erzeugt, bewegt sich der Schwimmkörper also vielleicht sogar nach innen?
Was meint ihr?
Das Wasser im Fahrstühl könnte sich bei der Auffahrt leicht westwärts hochstellen, aber würde durch die Gravitation sofort wieder nivelliert.
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 16:41

Frank hat geschrieben:Sie versuchen es überall .......
Die Wahrheit ist endgültig......was für ein Schwachsinn :roll:
Dazu erlaube ich mir nur, den von Dir verehrten Herrn zu bemühen:

“Und denn, man muß das Wahre immer wiederholen, weil auch der Irrthum um uns her immer wieder gepredigt wird, und zwar nicht von einzelnen, sondern von der Masse. In Zeitungen und Enzyklopädien, auf Schulen und Universitäten, überall ist der Irrthum oben auf, und es ist ihm wohl und behaglich, im Gefühl der Majorität, die auf seiner Seite ist. – Oft lehrt man auch Wahrheit und Irrthum zugleich und hält sich an letzteren.”

- GOETHE gegenüber ECKERMANN (Gespräche mit Goethe von Johann Peter Eckermann vom Dienstag, den 16. Dezember 1828; Goethe stand bereits in seinem 80. Lebensjahr).
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 16:52

seeker hat geschrieben: Nö, der Ablenkungs-Effekt bei Fallexperimenten und Fahrstuhlexperimenten sollte m. E. gerade dort am größten sein.
Laut Theorie sollte dort m. E. auch die Corioliskraft maximal sein, bei senkrechten Bewegungen zum Erdboden, nur bei zum Erdboden parallelen Bewegungen sollte dort die Corioliskraft praktisch Null sein.
Und ja, das foucaultsche Pendel funktioniert dort nicht (das sollte wiederum an den Polen am besten funktionieren).
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- Wikipedia

Das bedeutet logischerweise, dass dort nur der Drehimpuls eine horizontale Drift bewirken könnte, oder sehe ich das falsch?

seeker hat geschrieben: Zunächst muss geklärt werden, welche Experimente überhaupt aussagekräftig sein können und welche nicht bzw. wie man so etwas genau machen muss.
Ich bleibe dabei: Das Drehimpulsexperiment ist das einzige, was überall (außer am Pol) 100% aussagekräftig ist und minimale Arithmetik benötigt.
Notfalls nimmt man verschiedene Lagerungen: Ente, Murmel auf Schiene, Drohne im Sinkflug....
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 16:56

Frank hat geschrieben: Bittte erklären, wie Hoch und Tiefdruckgebiete ohne CK ent/bestehen sollen?
4.Eine Entfernung von mindestens 500 km vom Äquator. Damit sich ein tropischer Wirbelsturm bilden kann, muss die so genannte Corioliskraft einen bestimmten Wert erreichen. Die Corioliskraft ist die Kraft, die die Abweichung einer Luftbewegung durch die Drehung der Erde bewirkt. Ohne die Corioliskraft kann ein Tiefdruckgebiet nicht bestehen.
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Hm... gute Frage:

Wenn die C. Richtung Äquator eine immer schwächere "horizontale Komponente" hat, wie sollen ausgerechnet zu den Tropen hin Wirbelstürme durch die C. erzeugt/verstärkt werden?
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von dimi » 18. Jan 2016, 17:21

tomS hat geschrieben: Ein triviales, nicht-terrestrisches Experiment ohne Notwendigkeit der Betrachtung von Scheinkräften ist ein Satellit in einer äquatorialen, geostationären Bahn. Der Satellit und ein Punkt auf dem Äquator der Erde rotieren dabei synchron mit der selben Winkelgeschwindigkeit ΩSatellit = ΩErde um die Drehachse der Erde. Würde die Erde nicht rotieren, wäre also die Winkelgeschwindigkeit der Erde und damit die des Satelliten gleich Null ΩSatellit = ΩErde = 0, so würde der Satellit abstürzen. Die Existenz geostationärer Satelliten mit ΩSatellit > 0 und demnach ΩErde > 0 ist also ein schlüssiger Beweis für die Rotation der Erde.
Ein sehr guter Punkt... aber noch kein Beweis!

Meine Erklärung im Äthermodell ist etwas komplizierter, aber beruht ebenso auf physikalischen Gesetzen. Sie setzt allerdings eine konkave Erdoberfläche voraus, wodurch der Äther mit 360°/24h synchron mit der Strahlungsquelle im Zentrum der Kugel rotiert! Der Äther hat ein radiales Dichte- und Krümmungsgefälle. Ein fliegendes Objekt wird an einer imaginären Ätherschicht gemäß seinem Eintrittswinkel und seiner Geschwindigkeit abgelenkt (analog zur Brechung bei Phasenübergängen). Das Objekt wird dabei stets innen (nach oben) gezogen (analog zur Fliehkraft im Außenweltbild). Bei genügender Höhe (größere Krümmung und geringere Dichte) reicht schon die Äther-Winkelgeschwindigkeit, um das Objekt auf Höhe zu halten. Die "Reibungsverluste" bei einem kleinen Objekt sind minimal, so dass das Objekt nicht zu rotieren beginnt und nur langsam abdriftet (auch geostationäre Satelliten müssen regelmäßig in ihrer Position korrigiert werden, wenn sie an einer Stelle bleiben sollen).
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von seeker » 18. Jan 2016, 17:22

dimi hat geschrieben:"Bei Bewegungen am Äquator ist die horizontale Komponente der Corioliskraft Null."
So isses. (Nicht aber die vertikale Komponente, die ist maximal.)
Außerdem existiert die Corioliskraft wirklich bei drehenden Körpern, wie jeder auf einem Spielplatzkarusell selbst nachprüfen kann.
Experimentell lassen sich daher phänomenale Erklärungen Coriolis vs irgend etwas anderes nur dann unterscheiden, wenn unterschiedliche Berechnungsergebinisse vorhergesagt werden.
dimi hat geschrieben:Das bedeutet logischerweise, dass dort nur der Drehimpuls eine horizontale Drift bewirken könnte, oder sehe ich das falsch?
Du siehst das falsch: Es bedeutet vielmehr, dass bei Fall- oder Steigexperimenten am Äquator eine seitliche Ablenkung zu erwarten wäre, nicht aber bei Experimenten, wo sich etwas parallel zum Erdboden bewegt (so wie beim Pendel).

Und: Der Drehimpuls bzw. die Drehimpulserhaltung ist nach etabliertem Verständnis Ursache der Corioliskraft, nicht vergessen!

dimi hat geschrieben:Vergiß nicht die "Zentrifugalkraft" von 0,023 m/s² bei 48° Breite in Richtung 48° Höhe und zum Äquator hin, wovon immerhin noch reine 0,0167 m/s² Richtung Äquator wirken!
Stimmt! :)
Die Schwerkraft steht dort nicht parallel zur Kraftwirkung der Fliehkraft, sondern schräg!
Das sollte die Süddrift überzeugend erklären, ja.

Gruß
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von seeker » 18. Jan 2016, 17:38

dimi hat geschrieben:Ich würde tippen, dass die Ente mit dem Wasser mitrotiert, ohne an den Rand gedrückt zu werden.
Ist ein interessantes Phänomen! Aber Du hast im Fahrstuhl eben kein bewegtes Wasser. Und - wie gesagt - reicht dennoch ein geringster direkt
Ich hab im Fahrstuhl bewegtes Wasser, es bewegt sich ja nach oben, also von der Drehachse der Erde weg.
Und auf meinem Drehteller rotiert das Wasser ja nicht relativ zur Ente oder zum Eimer, denn ich stelle den Eimer ja an den Rand der Scheibe.
dimi hat geschrieben:Kannst Du Dir sparen.
Unsinn. So ein Experiment ist interessant und man lernt dabei und es lässt auch Einsichten auf das Fahrstuhlexperiment zu.
dimi hat geschrieben:Das Wasser im Fahrstühl könnte sich bei der Auffahrt leicht westwärts hochstellen, aber würde durch die Gravitation sofort wieder nivelliert.
Inwiefern? Ist das so?
Grüße
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von tomS » 18. Jan 2016, 18:04

Mir ist das zu doof, ich sperre den Thread. Falls seitens der Moderatoren doch noch Interesse besteht, könnt ihr gerne weiter diskutieren...
Gruß
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von gravi » 18. Jan 2016, 18:35

Auf diese Maßnahme habe ich schon länger gewartet...

Gruß
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von seeker » 18. Jan 2016, 19:10

Mir auch Recht. Mein Experiment interessiert mich aber noch.
Evtl. mache ich dazu einen eigenen Thread auf.

Gruß
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Re: Kann man mit dem Drehimpulserhaltungssatz die Erdrotation nachweisen?

Beitrag von gravi » 27. Jan 2016, 19:43

Nur zur Belustigung:
Jetzt gibt es noch einen ganz "neuen" Schwachsinn im Web: Ein amerikanischer Rapper BoB haut in Twitter so richtig auf die Pauke: Die Erde sein nämlich doch eine Scheibe! Und Hunderte stimmen ihm zu. Arme Menschheit...

Gruß
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