Diskussion:Gravitation

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Dieser Artikel wurde im Januar 2014 in der Qualitätssicherung der Redaktion Physik diskutiert. Du findest die Diskussion im Archiv der Qualitätssicherungsseite. Anmerkung: Es handelt sich um eine umfassende Diskussion zur Begriffs- und Artikel-Strukturierung im Bereich Gravitation/Schwerefeld/Fallbeschleunigung etc., bei der es auch um diesen Artikel ging.

(2014) schlampige Definition: Gravitation ist Massenanziehung und bewirkt Massenanziehung

Beweis:

Satz 1. "Die Gravitation (...), auch(=) Massenanziehung, Schwerkraft, oder Gravitationskraft, ist eine der vier Grundkräfte der Physik.

Satz 2. "Sie bewirkt die gegenseitige Anziehung von Massen."

1. auch(synonym zu) bedeutet Identität

2. bewirkt bedeutet Kausalität

da 1. ≠ 2. => großer Quatsch! QED

(Seit der ART ist G. eine Eigenschaft der Raumzeit, "in der der Körper sich kräftefrei bewegt. Gravitation wird auf diese Weise als ein rein geometrisches Phänomen gedeutet.")--91.34.201.113 19:51, 7. Sep. 2014 (CEST)

Schon wieder? Ich kann nicht ganz nachvollziehen, was an der Aussage "Die Grundkraft, die auch mit dem Namen Massenanziehung bezeichnet wird, bewirkt die gegenseitige Anziehung von Massen" falsch ieS sein soll. Wenn du einen Verbesserungsvorschlag hast, dann los. Ansonsten können wir das hier gleich lassen. Kein Einstein (Diskussion) 23:00, 7. Sep. 2014 (CEST)

Ich habe mal geringfügig umformuliert: " äußert sich in" statt "bewirkt". Besser so? --Balliballi (Diskussion) 23:45, 7. Sep. 2014 (CEST)

Nein. Das ist schwammiger, ungefährer, unüblicher. Regierungssprecher und Nobelpreisträger äußern sich zu Themen. Bei physikalischen Größen neigt die Lehr und Fachliteratur nicht zu solchen Personifizierungen. Die ersten Ergebnisse der Google-Buchsuche sprechen für sich: Die "Gravitation bewirkt" bei Goldstein (Klassische Mechanik), bei jbn ("Elementare Teilchen"), bei Voigt (Kompendium Der Theoretischen Physik) und bei Günter von Quast (Die Nukleonen-Theorie). Sie äußert sich zum Beispiel bei Hermann Scheffler im Zusammenhang mit einem "Urstoff", bei Helmut Pfützner im Zusammenhang von "Bewusstsein und Optimierter Wille", bei Hans Walter Frings (Erkenntnisse.3: Über die Wesenheit der Welt), oder bei Bernhar Heinrich Blasche (Das Böse im Einklange mit der Weltordnung). Wobei drei der genannten Autoren ihre Werke im 19. Jahrhundert geschrieben haben. Und zu Frings Wenn man weiterblättert stößt man unter den Funden auf erstaunlich viele Werke von 18-hundert-irgendwann. Ich würde in einem Artikel in der Wikipedia im Zweifelsfall den modernen Sprachgebrauch bevorzugen.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:46, 9. Sep. 2014 (CEST)

Änderung vom 8. September 2014

Es geht mir um diesen Edit, der dann nochmals mit der Begründung „Die Bewegung durch die Erdrotation _ist_ eine Kreisbahn. Auf anderen Himmelskörpern kann man nicht automatisch annehmen, dass das Schwerefeld hauptsächlich durch die Gravitation bestimmt wird.“ wiederhergestellt wurde und dann wieder. Ich denke 2A02:xxx (aka Benutzer:Tacuisses, wenn mich nicht alles täuscht) hat eher verstanden, worum es mir geht.
Die von mir favorisierte Variante lautet: „Die Gravitation bestimmt maßgeblich die Gewichtskraft eines Körpers. Im Schwerefeld eines rotierenden Himmelskörpers sind zusätzlich Trägheitskräfte zu berücksichtigen.“
Kai-Martin will: „Die Gravitation bestimmt maßgeblich die Gewichtskraft eines Körpers auf der Erdoberfläche. Wegen der Erdrotation bewegt sich der Körper auf einer Kreisbahn. Daher tragen auch Trägheitskräfte zur Gewichtskraft bei.“

1. Der editierte Abschnitt heißt „Gravitation in der klassischen Mechanik“, einen Abschnitt „Gravitation auf der Erde“ gibt es weiter unten. Die Einschränkung auf die Erdoberfläche halte ich für ungünstig. Wir wollten doch erst das Allgemeine, dann den Spezialfall Erde.
2. Auch deshalb würde ich in diesem Abschnitt gerne einen Link auf Schwerefeld sehen (der durch die Änderung aber herausflog). Den Einwand, das Schwerefeld würde nicht immer hauptsächlich durch die Gravitation bestimmt werden, sehe ich zwar, aber "sind zu berücksichtigen" heißt doch nicht, dass die Trägheitskräfte automatisch nur von nachgeordneter Bedeutung sind.
3. Die Kreisbahn setzt ein für mich nicht eben intuitives Bezugssystem voraus. Das mag man auch anders sehen, aber ein auf der Erdoberfläche bewegter Körper ist endgültig nicht mehr auf einer Kreisbahn (zumindest für jede omA)

Möge ein kluger Mitarbeiter hier eine gute Lösung finden. Kein Einstein (Diskussion) 20:44, 8. Sep. 2014 (CEST)

Ich bin da eher bei kmk. Trägheitskräfte sind bezugssystemabhängig und müssen bei einem Nicht-Inertialsystem immer berücksichtigt werden. Das hat mit der Gravitation (im klassischen Sinne) gar nichts zu tun. Erwähnt werden müssen sie hier aus einem anderen Grund, nämlich um klar zu machen, dass die Gravitationskraft zwar hauptverantwortlich für die Gewichtskraft, aber nicht identisch mit ihr ist. Ob das Wort "Kreisbahn" da überhaupt fallen muss, weiß ich nicht. --Pyrrhocorax (Diskussion) 00:47, 9. Sep. 2014 (CEST)

Nein, das muss nicht erwähnt werden. Da könnte man sonst auch noch andere Faktoren zur Sprache bringen, wofür dies nicht der richtige Artikel ist.

Und ja: Ich werde bei sicher baldiger Gelegenheit daran erinnern, dass man fachsprachlich gerne über solche Details bezüglich natürlich immer vorhandener Ungenauigkeit hinweggeht. Man bedenke das also, bevor man in einem Artikel zu irgendwelchen derartigen Klugscheisserein ansetzt... -- 46.14.33.93 20:47, 9. Sep. 2014 (CEST)

Liebe anonyme IP. Bitte mäßige Dich im Tonfall. Alle haben hier ein Ziel im Blick: Die Verbesserung des Artikels. Man kann in der Sache trotzdem unterschiedlicher Ansicht sein. --Pyrrhocorax (Diskussion) 22:33, 9. Sep. 2014 (CEST)

Die "Klugscheissereien" waren übrigens auf meine eigene Bearbeitung bezogen ("sind genau genommen keine Kreisbahnen"), falls das nicht klar wurde, lieber noch anonymerer Benutzer hinter Nick. Ich habe lediglich mehr oder eher weniger dezent darauf hingewiesen, dass IMHO eine gewisse Tendenz besteht, es dann an anderer Stelle plötzlich doch mit solchen Details genau nehmen zu müssen... Aufmerksame Leser werden wissen, was ich meine. -- 46.14.33.93 22:46, 9. Sep. 2014 (CEST)

Stell hier bitte mal in einigen Sätzen dar, wieso hier unbedingt diese Kreisbahnen erwähnt werden müssen. -- 46.14.33.93 22:48, 9. Sep. 2014 (CEST)

Wie ich weiter oben schrieb, bin ich nicht davon überzeugt, dass "Kreisbahnen" explizit genannt werden müssen. Hier geht es um eine saubere Unterscheidung der Begriffe Gravitationskraft und Gewichtskraft. Und da kommt man (meiner Meinung nach) um den Begriff der Trägheitskräfte nicht herum. --Pyrrhocorax (Diskussion) 07:26, 10. Sep. 2014 (CEST)

@KaiMartin, Pyrrhocorax: Wäre dann eine Formulierung der Art: „Die Gravitation bestimmt maßgeblich die Gewichtskraft eines Körpers auf der Erdoberfläche. Wegen der Erdrotation tragen auch Trägheitskräfte zur Gewichtskraft bei, Gravitation und Trägheitskräfte zusammen bilden das Schwerefeld.“ (oder sonstwie direkter auf Schwerefeld verlinkt) eine gangbare Lösung? Kein Einstein (Diskussion) 23:30, 11. Sep. 2014 (CEST)

Supi! --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:02, 12. Sep. 2014 (CEST)

ad-hominem-Bemerkung entfernt. K.E.

Natürlich kommt man bei der Erklärung des Unterschieds von Gravitationskraft und Gewichtskraft um "Trägheitskräfte" herum. Man kommt eigentlich immer um Trägheitskräfte herum, das ist gerade ihr Wesen. Du meintest vermutlich die Massenträgheit. Ja, die wirst Du wohl erwähnen wollen. IMHO ist aber, wer Trägheitskräfte benutzen will (ja sogar meint, diese benutzen zu müssen) für die Erklärung sowieso schon im Ansatz gescheitert und wenig geeignet diese Thematik zu erklären. Um was Du bei einer brauchbaren Erklärung wirklich nicht herum kommst, ist übrigens die elektrostatische Wechselwirkung (oder bei Bedarf freilich eine zu dieser proportionalen Hilfsgrösse in Krafteinheiten, wenns beliebt). Ohne elektrostatische Wechselwirkung auch keine Gewichtskraft. Klingt komisch, ist aber so. -- 62.203.51.60 23:17, 12. Sep. 2014 (CEST)

Tacuisses, hast du einen Vorschlag für Formulierungen im Artikel? Das fände ich produktiver als "Belehrungen" (Sorry, so kommt das an) auf der Diskussionsseite. Willst du wirklich hier im Artikel (zur Gravitation!) das Fass mit der notwendigen Gegenkraft aufmachen? Das wird imho in Schwerelosigkeit ausreichend besprochen, könnte ggf in Gewichtskraft noch mehr herausgearbeitet werden - aber hier? Oder ich verstehe dich falsch, dann würde ein Formulierungsvorschlag ebenfalls mehr helfen... Kein Einstein (Diskussion) 11:34, 13. Sep. 2014 (CEST)

Nö, das Fass will ich hier ganz sicher nicht aufmachen. Ich bin hier auch nicht derjenige, der sich darin gefällt, stur per Editwar auf einer Formulierung zu bestehen und gleichzeitig diese Formulierung als nicht überzeugend festzustellen. Fachlich habe ich darauf hingewiesen, dass der Hinweis auf eine Trägheitskraft ein genauso unnötig geöffnetes Fass ist wie es die Erwähnung der elektrostatischen Wechselwirkung wäre. Dem OMA-Leser wird mit dem Satz nicht geholfen und der nicht OMA-Leser braucht ihn nicht. Nun ja, es ist halt Wikipedia, das ist ja bekannt, dass hier nicht mit hilfreichen Inhalten gerechnet werden kann, dafür gibts ja andere, didaktisch aufbereitete Medien. -- 46.14.33.93 12:44, 13. Sep. 2014 (CEST)

In einer Umlaufbahn

Hallo. Unter [[1]] steht die Erklärung "Im freien Fall ist die Zentrifugalkraft immer gleich der Gewichtskraft. Die Bedingung für eine stabile Bahn ist die kosmische Geschwindigkeit.".
Ich finde das falsch: Erstens gibt es im freien Fall keine Gewichtskraft, und bei einem geradelinigen freien Fall auch keine Zentrifugalkraft. Zweitens gilt die erste kosmische Geschwindigkeit nur für die (theoretisch) niedrigste Umlaufbahn und beträgt für die Erde etwa 7,91 km/s. Der Mond hat z. B. die mittlere Orbitalgeschwindigkeit von etwa 1 km/s und befindet sich in einer stabilen Bahn.
Sollten wir diese Artikeländerung (manuell) rückgängig machen? --I-user (Diskussion) 23:10, 11. Jan. 2015 (CET)

Zu Deinem ersten Kritikpunkt: Im Ruhesystem der Erde gibt es immer eine Gewichtskraft. Im Ruhesystem des frei fallenden Körper gibt es keine Gewichtskraft, weil sie von der Trägheitskraft des Körpers kompensiert wird. Die Trägheitskraft zeigt in radialer Richtung nach außen. Es handelt sich also um eine Zentrifugalkraft. Diese Kompensation ist aber unabhängig davon, ob sich der Körper in einem stabilen Orbit befindet oder auf irgendeiner anderen Bahn. Die Bedingung dafür, ob der Körper die Erde umkreist, ist also nur indirekt eine Frage der Kräfte sondern vielmehr der Bahndaten. Das bringt uns zum zweiten Punkt: Da gebe ich Dir recht. Das ist ungeschickt formuliert und geht bestimmt besser. Für den Mond ist gemeint: Wenn der Mond auf die Erdoberfläche herabfallen würde, würde er wegen der Drehimpulserhaltung dort eine Geschwindigkeit erreichen, die größer als die erste kosmische ist. (Aber selbstverständlich liest das niemand aus der aktuellen Formulierung heraus). --Pyrrhocorax (Diskussion) 07:54, 12. Jan. 2015 (CET)

@Pyrrhocorax: Nicht jede Kraft, die "in radialer Richtung nach außen" zeigt, ist eine Zentifugalkraft, sonst wäre ja auch die nach oben gerichtete Gegenkraft zur Gewichtskraft, die einen Körper am Fallen hindert, eine solche. Die Zentrifugalkraft ist eine Scheinkraft, die in einem rotierenden Bezugssystem auftritt. Ein frei fallender Körper befindet sich aber nicht in einem rotierenden Bezugssystem, und deshalb wirkt auf ihn auch keine Zentrifugalkraft. Es wirkt auf ihn schlicht und ergreifend gar keine Kraft. Denn spätestens seit Einstein gilt die Gewichtskraft als Scheinkraft, die durch die Wahl eines geeigneten Bezugssystems zum Verschwinden gebracht werden kann. Auf einen frei fallenden Körper "scheint" zwar - vom Erdsystem aus betrachtet - eine Gewichtskraft zu wirken (wegen der beobachteten Beschleunigung), der Fallende selbst merkt von alledem nix: er ist kräftefrei. --Balliballi (Diskussion) 10:26, 12. Jan. 2015 (CET)

Naja, lassen wir mal die ART außen vor. In der klassischen Mechanik wirkt selbstverständlich eine Gewichtskraft. Das besagt das Gravitationsgesetz. Dass im frei fallenden Bezugssystem trotzdem scheinbar Kräftefreiheit herrscht, liegt an einer die Gewichtskraft kompensierenden Scheinkraft. Diese Scheinkraft gibt es immer, wenn das Bezugssystem frei fällt. Wenn sich der Körper auf einer Kreisbahn befindet, nennen wir sie "Zentrifugalkraft". Sie unterscheidet sich aber in keinem einzigen Punkt (außer im Namen) von der Scheinkraft, die in jedem beliebigen anderen Fall auftritt. Deswegen habe ich gesagt, dass es die Zentrifugalkraft immer gibt. Diese Äußerung bezog sich auf den Satz, dass sich ein Körper auf einem stabilen Orbit bewegen würde, wenn die Zentrifugalkraft die Gewichtskraft kompensieren würde. Das ist Mumpitz, denn wie gesagt macht das die auftretende Scheinkraft immer, egal ob die Bahn eine stabile Kreisbahn ist oder nicht. (In der Änderungsbegründung hat man aber für solche Feinheiten keinen Platz). --Pyrrhocorax (Diskussion) 12:03, 12. Jan. 2015 (CET)

Hätte nicht gedacht, dass das so schwer ist. Es gibt im vorliegenden Falle die Zentrifugalkraft nicht immer sondern nie, dafür brauchen wir auch keine ART. Nehmen wir die Raumstation im Orbit: Von der Erde oder besser von einem Inertialsystem aus beobachten wir die Schwerkraft, die als Zentripetalkraft fungiert. Punkt! Von einer Zentrifugalkraft keine Rede. Die Insassen des Raumschiffs beobachten aber auch keine Zentrifugalkraft, einfach weil in der Raumstation nix, aber auch rein gar nix passiert, was auf eine solche Kraft schließen lässt. Was die Astronauten registrieren, ist Schwerelosigkeit, und zwar einfach so und nicht weil da irgendwas "kompensiert" wird. Also nicht nur der von Dir zu Recht als "Mumpitz" bezeichnete Satz ist ein solcher, sondern überhaupt das ganze Gerede von Zentrifugalkräften im Zusammenhang mit Bewegungen in Schwerefeldern.--Balliballi (Diskussion) 12:40, 12. Jan. 2015 (CET)

Und wenn der Astronaut aus dem Fenster schaut, die Erde sieht und weiß, dass sie eine Masse von 6 * 10^24 kg hat? Denkt er dann immer noch, dass es keine Kraft gibt, die ihn anzieht? Wohl kaum! In der klassischen Mechanik befindet sich der Astronaut in einem beschleunigten Bezugssystem. In einem beschleunigten Bezugssystem treten immer Trägheitskräfte auf. Dass man im freien Fall von Kräftefreiheit ausgehen darf, liegt daran, dass sich die Kräfte kompensieren. Dass ein frei fallendes Bezugssystem ein Inertialsystem ist, folgt erst daraus. Ob man nun die Sache so oder so, ist Geschmackssache. Es gibt da kein "richtig" und "falsch". Wenn man aber die Gewichtskraft verwendet, darf man nicht auf die Trägheitskraft verzichten. --Pyrrhocorax (Diskussion) 12:57, 12. Jan. 2015 (CET)

Wenn der Astronaut "weiß", dass er von der schweren Erde angeogen wird und wenn er weiß, dass er sich in einem rotierenden System befindet, dann kann er Überlegungen in Deinem Sinne anstellen. Die in diesen Überlegungen auftretenden Kräfte sind dabei aber rein theoretischer Natur, sie sind weder messbar, noch aufgrund von Wirkungen beobachtbar. Das ist der Unterschied zu einem "normalen" rotierenden Bezugssystem. Wenn man auf einer Drehscheibe steht, ist die Zentrifugalkraft spür- und messbar, also scheinbar real, selbst dann, wenn sie durch eine Zentripetalkraft "kompensiert" wird. Aber etwas als "Zentrifugalkraft" zu bezeichnen, was weder mess- noch spürbar ist, geht mir ein wenig gegen den Strich. Aber sei's drum: einigen wir uns darauf, dass man es "so oder so" sehen kann, und lassen wir die Sache mal auf sich beruhen.--Balliballi (Diskussion) 14:17, 12. Jan. 2015 (CET)