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RECHERCHE: Naturwissenschaft


 

 
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MosesBob
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BeitragVerfasst am: 18.08.2019 17:37    Titel: RECHERCHE: Naturwissenschaft eBook pdf-Datei Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

dieser Thread widmet sich wunschgemäß den Naturwissenschaften, und da sich unser Procedere bei der spezifischen Recherche bereits in den anderen Threads bewährt hat, möchten wir dieselbe Vorgehensweise auch hier umsetzen:

Boro hat Folgendes geschrieben:
Ihr sucht für eines Eurer Werke dringend nach Informationen, kommt aber bei Eurer Recherche auf keinen grünen Zweig? In diesem Thread könnt Ihr Eure Fragen posten - diejenigen, die es wissen, posten bitte die Antwort darunter - inklusive eventueller Links zu Fundstellen im Internet.

Hinweise:

Wenn jeder, der hier postet, darauf achtet, dass nur Fragen und Antworten, die zum Thema passen, hier stehen, kann aus diesem Faden eine Art Nachschlagewerk entstehen. Dies ist auch das anvisierte Ziel. Welche Fragen ihr stellt, ist egal, es muss nur ein naturwissenschaftliches Recherchethema sein und keine allgemeinen Frage.

LG

Martin


Los geht's. smile


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sleepless_lives
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BeitragVerfasst am: 23.08.2019 00:05    Titel: Antworten mit Zitat

Na, dann gleich mal:

Wenn man mit einem Boot oder Schiff einen Fluss hinutertreibt, hat das Steuerruder keine Wirkung. Richtig?

Physikalisch müsste es so sein und eine kleine Google-Suche scheint es auch zu bestätigen. Aber gibt es Ausnahmen? Würde zum Beispiel ein zerrissenes Segel  die Geschwindigkeit des Bootes genügend abbremsen oder beschleunigen (je nach Wind), dass die Ruderstellung doch wieder einen Auswirkung hat?


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Es sollte endlich Klarheit darüber bestehen, dass es uns nicht zukommt, Wirklichkeit zu liefern, sondern Anspielungen auf ein Denkbares zu erfinden, das nicht dargestellt werden kann. (Jean-François Lyotard)

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Willebroer
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BeitragVerfasst am: 23.08.2019 01:21    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit schwankt, vor allem bei kleineren Gewässern (durch Unterschiede in der Breite und Tiefe, Kurven usw., von Wirbeln ganz zu schweigen), dann gibt es immer Abweichungen zwischen Bewegung des Schiffes und Wasserbewegung (Massenträgheit), das Schiff bewegt sich also relativ zum Wasser, also hat auch das Ruder eine Wirkung.
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Michel
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BeitragVerfasst am: 24.08.2019 22:38    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
das Schiff bewegt sich also relativ zum Wasser, also hat auch das Ruder eine Wirkung.
das wäre, wenn ich Dich richtig verstehe, aber eine chaotische Wirkung: Je nachdem, ob das Schiff gerade schneller oder langsamer ist als die gegenwärtige Strömung, müsste das Ruder jeweils unterschiedlich wirken.
Oder steh ich auf dem Schlauch?
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Michel
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BeitragVerfasst am: 24.08.2019 22:42    Titel: Antworten mit Zitat

Eigene Frage an die Physiker und Astronomen: In einem anderen Thread wurde gerade aufgegriffen, dass für einen (theoretischen) fast lichtschnellen Astronauten die Zeit kaum vergehen würde.
Jetzt komm ich als neugieriger, aber ahnungsloser Nicht-Physiker und denke: Wo ist denn der Nullpunkt des Koordinatensystems, der bestimmt, dass sich der eine Körper (Astronaut) bewegt und der andere (Heimatplanet) nicht? Vom Blickwinkel des Astronauten aus verschwindet doch der Planet hinter ihm, "bewegt" sich also. Oder hat das mit der Frage zu tun, welcher der beiden Körper beschleunigt wird?
Klingt seltsam, aber die Frage beschäftigt mich buchstäblich seit Jahren.
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Gliese581
Schreiberling


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Wohnort: Sankt Augustin


BeitragVerfasst am: 24.08.2019 23:14    Titel: Antworten mit Zitat

@Michel, es geht immer um Relativgeschwindigkeiten. Es gibt keine ruhenden Körper. Niemand kann behaupten, dass er ruht und sich ein anderer bewegt (es sei denn relativ zur Erde). Insofern sind beide Beobachter zunächst einmal gleichberechtigt.
Jetzt zu den Raumfahrern. Es gibt das berühmte Zwillingsparadoxon (was gar keine Paradoxon ist).

Ach, ich kopiere einfach die Erklärung aus meinem Buch "Das versteckte Experiment" zum Zwillingsparadoxon:

Nennen wird die Zwillinge Alf und Otto. Alf fliegt mit einem Raumschiff zu einem Planeten, der 20 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sein Raumschiff fliegt mit 75 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Der Einfachheit halber vernachlässigen wir einmal die Zeit, die für den Beschleunigungsvorgang erforderlich ist. Nach einem Jahr Aufenthalt tritt er die Rückreise an. Natürlich hat Alf nach seiner Rückkehr seinem nun wesentlich älteren Bruder viel zu erzählen. Für Alf hat die Reise inklusive des Aufenthalts 36,3 Jahre gedauert. Für Otto sind dagegen 54,3 Jahre vergangen. Beide haben in ihrem eigenen Bezugssystem gelebt. Selbstverständlich hat auch Alf nichts Besonderes bemerkt. Für ihn ist die Zeit ebenso wie für Otto ganz ‚normal‘ verlaufen. Beim Wiedersehen fällt ihm natürlich sofort auf, dass sein Bruder wesentlich mehr gealtert ist als er.
Die Bezeichnung Zwillingsparadoxon ist eigentlich irreführend. Es handelt sich gar nicht um ein Paradoxon. Es ist Physik. Es erscheint uns nur paradox, weil das Phänomen in unserer normanormalen Erlebniswelt nicht vorkommt. Übrigens sind die Berechnungen für unser Beispiel sehr einfach. Du kannst sie mit einem Taschenrechner durchführen.“
„Irgendetwas stimmt nicht, Christine. Wenn sich Otto und Alf in einem Inertialsystem befinden, so könnte auch Alf behaupten, dass sich Otto mit der Erde von ihm fortbewegte und wieder zurückkäme. Dann wäre für Otto die Zeit langsamer vergangen und dieser wäre beim Treffen der Jüngere. Das wäre dann tatsächlich paradox, denn beides zusammen kann ja nicht stimmen.“
„Du hast recht, Jan. Während der Reise mit gleichförmiger Geschwindigkeit kann jeder von ihnen behaupten, dass für den anderen die Zeit langsamer verginge. Das ist tatsächlich symmesymmetrisch. In Wirklichkeit verlässt Alf aber während der Beschleunigungsphase das Inertialsystem (Inertialsysteme sind Bezugssysteme mit gleichbleibender Geschwindigkeit). Nach der Beschleunigungsphase fliegt Alf zwar wieder mit gleichförmiger Geschwindigkeit, aber die Beschleunigungen während des Starts und vor der Landung sind der Grund dafür, dass das Phänomen nicht symmetrisch ist. Während Alfs Beschleunigung müssen wir die Allgemeine Relativitätstheorie hinzuziehen. Mit ihr lässt sich zeigen, dass Alf nach der Rückkehr der Jüngere ist.“


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V.K.B.
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BeitragVerfasst am: 24.08.2019 23:17    Titel: Antworten mit Zitat

Michel hat Folgendes geschrieben:
Eigene Frage an die Physiker und Astronomen: In einem anderen Thread wurde gerade aufgegriffen, dass für einen (theoretischen) fast lichtschnellen Astronauten die Zeit kaum vergehen würde.
Jetzt komm ich als neugieriger, aber ahnungsloser Nicht-Physiker und denke: Wo ist denn der Nullpunkt des Koordinatensystems, der bestimmt, dass sich der eine Körper (Astronaut) bewegt und der andere (Heimatplanet) nicht? Vom Blickwinkel des Astronauten aus verschwindet doch der Planet hinter ihm, "bewegt" sich also. Oder hat das mit der Frage zu tun, welcher der beiden Körper beschleunigt wird?
Klingt seltsam, aber die Frage beschäftigt mich buchstäblich seit Jahren.
Ich denke, es geht um die Energie, die in die Beschleunigung des Objekts gesteckt wird. Wenn der Astronaut losfliegt, beschleunigt er, dem Planeten wird keine Energie hinzugefügt, er beschleunigt nicht. Der Nullpunkt müsste also sozusagen das Energieniveau sein. Dass für den Astronauten die Zeit kaum kaum vergehen würde, ist auch nur relativ. Wenn er selbst zwei Monate unterwegs ist, altert er auch für zwei Monate. Doch für den außenstehenden Betrachter vergingen viele Jahre. Fragen über einen mit genau Lichtgeschwindigkeit reisenden Raumfahrer braucht man sich erst gar nicht zu stellen, denn dieser ließe sich nichtmal theoretisch auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, von daher könnte man gar keine wahrheitsfähigen Aussagen über einen solchen Raumfahrer machen.

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V.K.B.
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BeitragVerfasst am: 24.08.2019 23:22    Titel: Antworten mit Zitat

Oh, da hat sich die Antwort überschnitten, aber das deckt sich ja ungefähr. Der Nullpunkt, den du, Michel, also suchst und den ich unbeholfen "Energieniveau der Beschleunigung" nannte, müsst die Geschwindigkeit des Inertialsystems sein.

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Willebroer
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BeitragVerfasst am: 25.08.2019 01:10    Titel: Antworten mit Zitat

Michel hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
das Schiff bewegt sich also relativ zum Wasser, also hat auch das Ruder eine Wirkung.
das wäre, wenn ich Dich richtig verstehe, aber eine chaotische Wirkung: Je nachdem, ob das Schiff gerade schneller oder langsamer ist als die gegenwärtige Strömung, müsste das Ruder jeweils unterschiedlich wirken.
Oder steh ich auf dem Schlauch?


Streng genommen, ist das nicht chaotisch, aber es kommt einem vielleicht so vor. Man bewegt das Ruder ja nicht willkürlich, sondern im Zusammenspiel mit den Bewegungen des Bootes. Auch weil man nicht nur zwei Richtungen hat, sondern verschieden starke Auslenkung des Ruders. Da sieht man dann die Wirkung und kann evt. korrigieren.

Stell dir vor, das Boot schießt von einem schnellfließenden Bach in einen breiten See, dann hat es noch eine ganze Weile Schwung. Normalerweise würde es geradeaus durch die Mitte treiben, man könnte es aber zur Seite steuern, wo vielleicht die Hauptströmung des Baches dicht am Ufer entlangläuft. Im umgekehrten Fall (aus dem ruhigen See in den abfließenden Wildbach) wäre man wesentlich hilfloser.
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Michel
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BeitragVerfasst am: 25.08.2019 08:13    Titel: Antworten mit Zitat

@Willebroer: O.K., klar. Ich habe als persönliche Erfahrung das Kajakfahren, auf das sich das Beispiel nur bedingt anwenden lässt - auch wenn ich genauso schnell fahre wie die Strömung, wird das Paddel schneller oder langsamer sein.

@Gliese581; V.K.B.: Danke. Endlich. Und ein neues Buch auf dem Dringend-zu-lesen-Stapel.
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sleepless_lives
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Pokapro und Lezepo 2014 Pokapro VI


BeitragVerfasst am: 25.08.2019 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, Willebroer und Michel, für die Antworten zum Thema treibendes Boot/Schiff und den Hinweis auf das bestenfalls chaotische Verhalten. Für mich war wichtig, ob mein Protagonist allein auf einem auf einem (2x!) Fluss treibenden Schiff, wie er denkt, zum Steuerruder gehen kann, den Kurs ändert und zum Ufer zurückkommt. Im Sinne der Geschichte sollte das nicht möglich sein, aber natürlich trotzdem physikalisch akkurat bleiben.

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