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Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

373 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Physik, Grundlagen ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

08.07.2021 um 22:37
Zitat von uatuuatu schrieb:... Möglicherweise hilft folgende Betrachtung, den Längenunterschied < 1 mm plausibler erscheinen zu lassen ...
Bin erst jetzt dazu gekommen, Deinen Beitrag richtig durchzudenken.

Vielen Dank @uatu für die anschauliche Beschreibung und die ausführlichen Berechnungen dazu :Y:

Ein 200 m langes, an beiden Enden am Boden befestigtes und absolut unelastisches Seil
muß also nur um 1 mm länger sein, damit man es in der Mitte um
Zitat von uatuuatu schrieb:≈0,3259m
nach oben ziehen kann -> da würden wohl die meisten mehr (als 1 mm) schätzen.

Das ist so ähnlich wie das Beispiel mit dem Seil,
das um den Äquator gelegt wird und dann um 1m verlängert wird ...
(Hierbei verschätzt man sich andersrum :) )


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08.07.2021 um 23:00
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Die Frage ist ob du wirklich falsch gerechnet hast. Wieso denkst du dass dein Ergebnis falsch ist?
Nicht direkt falsch gerechnet aber falsch überlegt:


d12
(nicht maßstabsgetreu!)

Ich habe die Flugzeit (von 0 - ca. 0,5 sec) auf der x-Achse aufgetragen --> (linkes Bild)
und dann die ersten 0,1 s der Flugbahn als Gerade angenommen
und die Länge der beiden Abschnitte (hellrot unf hellgrün) berechnet.

Das Ergebnis war, dass schon nach diesen 0,1 s
die Länge der Flugbahn um ca 8 cm länger war als der Abschnitt der direkten Verbindungslinie.
Und bis zum Ende der Flugzeit sollte sich der Längenunterschied noch weiter zu Gunsten der Flugbahn vergrößern ( soweit meine Logik :palm: )


Richtig wäre gewesen,
die Zeit auf der direkten Verbindungslinie (grün) einzutragen und diese Abschnitte dann zu vergleichen --> (rechtes Bild)
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Was hast du erwartet?
Das der Unterschied der beiden Längen viel mehr als nur ca. 1mm beträgt.


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08.07.2021 um 23:30
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Richtig wäre gewesen,
die Zeit auf der direkten Verbindungslinie (grün) einzutragen und diese Abschnitte dann zu vergleichen --> (rechtes Bild)
Wobei ich es generell nicht für hilfreich halte, überhaupt die Zeit als Parameter hinzuzuziehen. Bei der roten (realen) Flugbahn ist die Geschwindigkeit der Kugel nicht konstant. Zeit und zurückgelegter Weg sind daher nicht proportional. Die grüne Flugbahn ist rein theoretisch. Da haben wir eigentlich zunächst gar keine Zuordnung von Zeit und Weg.


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10.07.2021 um 10:44
@delta.m
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Das Ergebnis war, dass schon nach diesen 0,1 s
die Länge der Flugbahn um ca 8 cm länger war als der Abschnitt der direkten Verbindungslinie.
Das war ja richtig.
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Und bis zum Ende der Flugzeit sollte sich der Längenunterschied noch weiter zu Gunsten der Flugbahn vergrößern ( soweit meine Logik :palm: )
Das war ja hingegen die falsche Schlussfolgerung.
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Richtig wäre gewesen,
die Zeit auf der direkten Verbindungslinie (grün) einzutragen und diese Abschnitte dann zu vergleichen --> (rechtes Bild)
Auch das waere falsch. Da wuerdest du ja den zurueckgelegte Weg zweier Strecken zun unterschiedlichen Zeitpunkten vergleichen. Das ware ja Aepfel mit Birnen verglichen.
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Das der Unterschied der beiden Längen viel mehr als nur ca. 1mm beträgt.
Ich dachte du haettest erwartet, dass wenn der Unterschied der gesamten Laenge 1mm betraegt, Der UNterschied von teilstrecken geringern ausfallen muess. Zumindest interpretiere ich deinen Abschnitt so:
Zitat von delta.mdelta.m schrieb am 28.06.2021:zw. Anfangspunkt (t = 0)
und dem Punkt nach t = 0,1 s
berechnet
und komme da schon auf eine knapp 6 cm (0,06m) längere Flugbahn im Vergleich zur direkten Verbindunglinie.

Bin immer noch am überlegen, wo da bei mir der Fehler liegt (?)



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19.08.2021 um 21:41
Ich habe heute den YouTube-Kanal (mit derzeit 38 Videos) eines Herrn X. entdeckt, der meint, mit seinen Erkenntnissen die Physik revolutionieren zu können. Er hat in diesem Zusammenhang auch bereits ein Buch veröffentlicht: "Die Trägheit: Reale Physik, Eine physikalische Aufklärung".

Die Inhalte der Videos und die Leseprobe des Buches spiegeln ein Verhaltensmuster wieder, das man leider ziemlich häufig beobachten kann: Jemand glaubt, ausgehend von seinen eigenen (meist: Schul-) Physik-Kenntnissen, Fehler oder Lücken in der etablierten Physik entdeckt zu haben, und setzt dann die Grenzen des eigenen Wissens und Verständnisses mit den Grenzen der Physik gleich. Anstelle die Fehler oder Lücken im eigenen Wissen und Verständnis zu suchen, beginnen die betreffenden Personen dann, die etablierte Physik zu "korrigieren". Oft steigern sie sich dann für den Rest ihres Lebens in eine Fantasiewelt hinein, in der sie keinerlei rationalen Argumenten mehr zugänglich sind, und aus der heraus ihnen völlig unverständlich bleibt, warum der Rest der Welt nicht bereit ist, ihre überlegene Genialität anzuerkennen. Da mir von Herrn X. bisher nur die Videos und die Leseprobe des Buches bekannt sind, kann ich nicht sagen, ob er den entsprechenden Point-of-no-return bereits hinter sich gelassen hat. Das zeigt sich meist erst im Rahmen einer Diskussion. Die Indizien sind allerdings bedenklich.

Der Ausgangspunkt von Herrn X.'s Überlegungen ist das -- auch häufig in der Schule behandelte -- Kugel-an-Schnur-Szenario, allerdings mit der Verkomplizierung, dass zusätzlich zum Standardfall auch die auf die Kugel wirkende Gewichtskraft berücksichtigt werden soll:

Kugel an Schnur mit Gewichtskraft

(Xiaowen X. am 10.03.2021 -- im Video ca. @01:12)

In seinem Buch schreibt er dazu:
Man hält das Ende eines Seiles, dessen anderes Ende mit einem kleinen Ball verbunden ist, und schleudert es so, dass das Seil waagrecht über dem Kopf kreist, wie in der Abbildung gezeigt.

Nach den bisherigen physikalischen Erkenntnissen sind nur 3 Kräfte in dieser Kreisbewegung erkennbar:

- FN: die Zentripetalkraft die nach links zieht
- FZ: die Zentrifugalkraft, die nach rechts zieht.
- mg: die Erdgravitation, die nach unten zieht.

Die Frage ist nun, wie aus diesen 3 Kräften ein dynamisches Gleichgewicht hergestellt werden kann.

Ohne lange Überlegung können wir bereits feststellen, dass es nach den bisherigen physikalischen Erkenntnissen im 21. Jahrhundert nicht möglich ist, diese Bewegung zu erklären.

Das ist doch eine Blamage und eine Schande für unsere arroganten Wissenschaftler der Moderne.

("Die Trägheit: Reale Physik, Eine physikalische Aufklärung" -- S. 9..10)
Ähm ... nein. Eine derartig krasse Unterschätzung der etablierten Physik erstaunt mich immer wieder. Diese Bewegung ist ziemlich einfach im Rahmen der etablierten Physik zu erklären, und man braucht dafür noch nicht mal fortgeschrittene Physik-Kenntnisse. Ich hätte es eigentlich gern selbst erläutert, aber aus Zeitgründen möchte ich das in diesem Fall anhand eines Verweises tun. Die Bewegung entspricht im Prinzip der eines Fliehkraftreglers, für den die Lösung bei LEIFIphysik (mit Video) erklärt ist. Ich schätze -- auch wenn mir für eine konkrete historische Recherche die Zeit fehlt -- dass die Lösung bereits vor 1800 zum ersten Mal berechnet wurde.

Die tatsächlichen Grenzen der Physik in diesem Teilbereich sind Welten von dem betrachteten Szenario entfernt, wie man an dem vor über 100 Jahren erschienenen vierbändigen Standardwerk "Über die Theorie des Kreisels" von Felix Klein und Arnold Sommerfeld erahnen kann.

Genauso liessen sich auch alle weiteren vermeintlichen "Neuerkenntnisse" von Herrn X. widerlegen.


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19.08.2021 um 22:13
Wir haben ähnliche Kräfte - die an einer Achterbahn - an einer technischen Schule im 11. Schuljahr berechent. War sehr anspruchsvoll für unseren Wissensstand - ich erinnere mich deshalb noch - aber machbar.


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20.08.2021 um 02:39
Ergänzung zu meinem vorhergehenden Beitrag, falls irgendjemand spitzfindig wird: Das Szenario impliziert, dass "waagrecht" als "im alltagsüblichen Sinne waagrecht" auszulegen ist, da eine perfekt waagrechte Bewegung in diesem Szenario physikalisch unmöglich ist. Ansonsten wäre das Szenario -- ähnlich wie beim Kondensator-Paradoxon -- von vornherein unsinnig.


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Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

06.09.2021 um 14:57
Hallo Leute.

Vor kurzem habe ich einen (älteren) Beitrag zu Problematiken bei der "Higgs-Forschung" gelesen. Klang so ganz interessant, somit habe ich hier mal gestöbert und mir den "Higgs Bosonen Thread" zu Gemüte geführt. Leider wurde da besagtes Thema nicht angesprochen, daher stell ich hier mal meine Frage rein, anstatt unnötig dazu einen Thread zu eröffnen.

Es geht um folgende Aussage von Hawking:
In seinem Buch „Starmus“ schrieb Hawking dazu: „Das Higgs-Potential hat die beunruhigende Eigenschaft, dass es bei Energien oberhalb von 100 Milliarden Giga-Elektronenvolt (GeV) metastabil wird. Das könnte zur Folge haben, dass das Universum einen katastrophalen Vakuum-Abfall erlebt, während sich eine Blase echten Vakuums mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt.“
Quelle: https://www.fr.de/panorama/baden-wuerttemberg-experiment-gefahr-genf-stephen-hawking-warnung-universum-gottesteilchen-zr-90953112.html

Meine Fragen sind nun:
Was ist ein "katastrophaler Vakuum-Abfall"? Hat er mit seinen Überlegungen recht? Wie würde man das merken, dass da "was passiert" ist?


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06.09.2021 um 15:12
Zitat von eb0laeb0la schrieb:Was ist ein "katastrophaler Vakuum-Abfall"? Hat er mit seinen Überlegungen recht? Wie würde man das merken, dass da "was passiert" ist?
Ich denke, du wirst in diesem Forum niemanden mehr finden, der darauf eine Antwort geben kann, zumindest keine ernstzunehmende.


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Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

06.09.2021 um 15:21
Und nur zur Beruhigung, die 100 Milliarden GeV von denen Hawkings sprach, sind jenseits von allem was die Menschheit jemals zustande bringen wird. Von daher besteht von Seiten eines von Menschen durchgeführten Experiments wohl keine Gefahr.

Unser stärkster Teilchenbeschleuniger (CERN) kommt derzeit gerade mal auf knapp 15 TeV, das liegt unterhalb der Energien, die die natürlich vorkommende Kosmische Strahlung mitbringt, und deren Teilchen brettern pausenlos auf die Teilchen unserer Atmosphäre ... und das Universum existiert dennoch immer weiter. :D


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06.09.2021 um 15:25
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Ich denke, du wirst in diesem Forum niemanden mehr finden, der darauf eine Antwort geben kann, zumindest keine ernstzunehmende.
Schon? Wieso?
Aber schade allemal..
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Und nur zur Beruhigung, die 100 Milliarden GeV von denen Hawkings sprach, sind jenseits von allem was die Menschheit jemals zustande bringen wird. Von daher besteht von Seiten eines von Menschen durchgeführten Experiments wohl keine Gefahr.
Nicht falsch verstehen, Angst habe ich keine, hab das dann auch gelesen. Mich würde eben nur interessieren, was er damit meint.
Klar, Ängste gab es damals, als der LHC in Betrieb gekommen ist, von irgendwelchen Mini-Black Holes bis "Strangelets", die in einer Pseudo-Dokuserie von BBC mal thematisiert wurden.
Bei Hawkings These fasziniert mich die Behauptung, dass unser Universum bei eben so einem "Vorfall" kollabieren könnte.


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06.09.2021 um 16:05
Zitat von eb0laeb0la schrieb:Mich würde eben nur interessieren, was er damit meint.
Ich kann da auch nur spekulieren. Ich denke das hat etwas mit einem möglichen Phasenübergang des Higgs-Feldes zu tun. Am Urknall herrschten extrem hohe Temperaturen von über 1015K. Bei diesen Temperaturen war das Higgs-Feld in einer sog. symmetrischen Phase, die dann im Laufe der Abkühlung gebrochen wurde.

Man vermutet die Temperatur bei der das geschah bei ca. 110GeV, also in etwa bei Hawkings 100GeV. Erst unterhalb dieser Energie kann das Higgs-Feld mit Teilchen wechselwirken und ihnen Masse verleihen. Und ab hier wirds dann richtig kompliziert, ich kann ab da nix mehr beitragen.

Ich vermute aber, Hawkings Besorgnis bezog sich darauf, dass man sich experimentell dieser Grenze von unten her zu sehr nähern könnte, und dann einen unkontrollierbaren Phasenübergang im Higgs-Feld auslösen könnte.

Allerdings glaube ich auch, wenn so etwas möglich wäre, bedarf es keines menschlichen Experimentes, denn überall im Universum laufen pausenlos ähnliche Prozesse bei ungleich höheren Energien ab, ohne das wir auch nur irgend etwas dagegen tun können.


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06.09.2021 um 16:39
@Peter0167

Danke für deine Erläuterung.
Ich hab mal ein bisschen rumgegoogelt und bin auf folgendes gestoßen:
In jedem Fall wäre es denkbar, dass die aktuelle Vakuumenergie nicht der niedrigsten möglichen Energie entspricht, sondern nur ein sogenanntes lokales Minimum darstellt. Wie käme man da heraus? Man müsste sehr viel Energie zuführen, um das Vakuum über die Wände des lokalen Minimums zu katapultieren. Dann würde es vielleicht in den echten Grundstand herunterrutschen. Wie gesagt: das muss nicht so sein, aber es könnte sein. In diesem Fall wäre unser Vakuum ein falsches Vakuum und das Vakuum im Grundzustand das von Hawking erwähnte echte Vakuum. Den Übergang würde man Vakuumzerfall nennen. Dabei würde die Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen frei. Sollte dieser Vorgang irgendwo in Gang kommen, könnte genug Energie frei werden, um auch den umgebenden Raum zum Vakuumzerfall anzuregen. Dann würde sich der Zerfall mit Lichtgeschwindigkeit kugelförmig ausbreiten.
Quelle: https://scilogs.spektrum.de/gedankenwerkstatt/stephen-hawking-das-gottesteilchen-und-der-weltuntergang/

Falls es jemanden interessiert. Ich kann damit „etwas“ was anfangen. :D


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