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Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

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

Grundlagen der Physik - Das Nachhilfeforum

13.06.2022 um 10:17
Zitat von AbahatschiAbahatschi schrieb:Ein weiterer Nachweis dass elektrische Energie in der Tat Wellen sind ist die Reaktionszeit elektrischer Schaltungen
Naja, Energie ist ja noch was anderes als elektrischer Strom. Beim elektrischen Strom, oder genauer gesagt dem Konvektionsstrom, geht es meines Wissens nach tatsächlich nur um den gerichteten Transport von Ladungsträgern durch einen elektrischen Leiter. So steht es auch bei Wiki:
In der alltäglichen Bedeutung des Begriffs ist damit der Transport von elektrischen Ladungsträgern gemeint, also beispielsweise von Elektronen in Leitern oder Halbleitern oder von Ionen in Elektrolyten. Diese Form des Stroms bezeichnet man auch als Konvektionsstrom.
Wikipedia: Elektrischer Strom

Weiter heißt es in dem Artikel ...
Darüber hinaus zählt man zum elektrischen Strom den Verschiebungsstrom. Dieser entsteht nicht durch Bewegung von Ladungen, sondern durch Änderungen des Flusses eines elektrischen Feldes.
Der Verschiebungsstrom ist aber nur ein Teil des elektrischen Stromes, und bildet zusammen mit dem Konvektionsstrom einen Gesamtstrom mit dem Formelzeichen I und der Einheit A. Und aus der Einheit geht eindeutig hervor, dass es sich beim elektrischen Strom, so trivial es auch klingt, nur um die Anzahl von Elementarladungen handelt, die sich pro Zeiteinheit durch einen Leiterquerschnitt bewegen, gänzlich ohne energetische Betrachtung.


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13.06.2022 um 13:58
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Naja, Energie ist ja noch was anderes als elektrischer Strom.
Richtig, deswegen wollte ich ja wissen um welchen Strom es geht. Allgemein beschweren sich zB Menschen über den Strompreis und die meinen bestimmt nicht Ampere sonder kWh.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Und aus der Einheit geht eindeutig hervor, dass es sich beim elektrischen Strom, so trivial es auch klingt, nur um die Anzahl von Elementarladungen handelt, die sich pro Zeiteinheit durch einen Leiterquerschnitt bewegen, gänzlich ohne energetische Betrachtung.
Was ich nicht bestreite...ich gab sogar die aktuell bekannte Geschwindigkeit der Teilchen an.


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13.06.2022 um 21:13
Zitat von AbahatschiAbahatschi schrieb:Allgemein beschweren sich zB Menschen über den Strompreis und die meinen bestimmt nicht Ampere sonder kWh.
Ja gut, aber das sind eben umgangssprachliche Aussagen, die zwar physikalisch falsch sind, aber dennoch jeder weiß, was gemeint is.
Richtigerweise müsste es Elektroenergiepreis heißen, is den meisten aber wohl zu lang. :D

kuno


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14.06.2022 um 13:38
Zitat von kuno7kuno7 schrieb:Richtigerweise müsste es Elektroenergiepreis heißen
Noch richtiger müsste es Elektroenergieaubereitungszustellungundwartungspreis heißen. ;)


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19.06.2022 um 20:16
Ich hab schon wieder ne Frage an die Experten. Es geht darum, ob es negative Beschleunigung geben kann oder nich. Ich war bislang der Ansicht, negatives beschleunigen sei schlicht bremsen, nun wurde mir aber erklärt, Beschleunigung sei immer Positiv, weil das Bremsen im einen Bezugssystem eine positive Beschleunigung in einem anderen System sein kann.
Ich bitte um Aufklärung.

mfg
kuno


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19.06.2022 um 20:58
@kuno7

Ich stelle einfach mal mein Beispiel dazu hier rein:
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:Anderes Beispiel will ich Dir aber noch geben, Du stehst am Hafen, ein großes Schiff fährt mit 30 km/h vorbei, also an Dir. Auf dem Schiff ist wer mit einem Rad, er ruht erst gegenüber dem Schiff, hat in dem Ruhesystem des Schiffes also 0 km/h.

Nun beschleunigt er entgegen der Fahrtrichtung des Schiffes auf 10 km/h, im Ruhesystem des Schiffes hat sich seine Geschwindigkeit von 0 auf 10 km/h erhöht, also positive Beschleunigung.

Für Dich hatte er aber eine Geschwindigkeit mit dem Schiff von 30 km/h und nun für Dich nur noch 20 km/h, seine Geschwindigkeit hat sich in Deinem Ruhesystem verringert, Du würdest sagen, negative Beschleunigung, er hat gebremst.

Was haben wie? In beiden Systemen eine Geschwindigkeitsänderung von 10 km/h, eine Beschleunigung eben. Diese ist absolut in beiden Systemen, aber ob diese in dem jeweiligen System die Geschwindigkeit nun erhöht oder verringert ist relativ.
Ein paar Worte noch, es ging im anderen Thread um die Frage, ob es negative Strecke und längen gibt, gibt es nicht.

Was wäre denn nun eine negative Beschleunigung?

m/s² und m ist hier der Meter, eine Masseinheit für die Strecke. Also s/t² und für eine negative Beschleunigung müssten wir dann was wie -s/t² haben.

Es ist nun so, Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit in einem System, umgangssprachlich mag man in einem System eine Beschleunigung die dort zu einer Abnahme der Geschwindigkeit führt eine negative Beschleunigung nennen.

Man kann in einem System so auch je nach Richtung von positiver und negativer Geschwindigkeit sprechen, aber auch das ist physikalisch nicht wirklich richtig. In Anderen Thread wurden schon dazu Vektoren angesprochen und der Betrag von solchen.

Nun ja, ich will mal schauen, was hier nun so kommt und versuche mich mal rauszuhalten, also nun ...


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19.06.2022 um 20:58
@kuno7: In der Physik ist Beschleunigung bezogen auf das aktuelle Bezugssystem als:

\vec{a} = \frac{d\vec{v}}{dt}


d.h. Geschwindigkeitsänderung pro Zeit definiert. Ist d\vec{v} negativ, was einer Abbremsung entspricht, ist folglich auch \vec{a} negativ. Es ist zwar richtig, dass eine negative Beschleunigung in einem Bezugssystem eine positive Beschleunigung in einem anderen Bezugssystem sein kann (und umgekehrt), das ist aber nicht relevant. Ich verwende zwar selbst gelegentlich die Begriffe Beschleunigung und Abbremsung separat, weil ich das für leichter verständlich halte, formal ist aber richtig, dass eine Abbremsung eine negative Beschleunigung ist.


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19.06.2022 um 21:07
@uatu

Du machst es immer so schön ...

Mir geht es darum, die Vorstellung, die "negative" Beschleunigung wäre etwas anders, also real physikalisch, als eine positive Beschleunigung auszuräumen.

Viele Laien haben leider immer die Vorstellung, Geschwindigkeit könnte gegenüber dem Raum selber und absolut gemessen werden. Und so gäbe es eben negative Beschleunigung die absolut immer die Geschwindigkeit verringert.

Du kommst mit einem ganz anderen Background an, für Dich stellen sich nicht mal im Ansatz die Fragen, welche andere ins Schleudern bringen könnte.

Was bleibt ist eben, Geschwindigkeit ist relativ, Beschleunigung absolut, eine Beschleunigung ist immer eine Änderung der Geschwindigkeit und die kann in einem System positiv sein und in einem anderen negativ.

Man kann aber immer nur Beschleunigung selber messen, man kann nicht in einem Zug sitzen und sagen, ich messe eine negative Beschleunigung, wenn man die Geschwindigkeit des Zuges in einem System nicht kennt.

Denn die Geschwindigkeit ist relativ, ich kann keine Geschwindigkeit absolut messen, Beschleunigung hingegen schon.

Ich kann also im Zug nicht messen, wie schnell ich bin, wenn es keine Fenster gibt.

Ich kann aber immer ohne Fenster eine Änderung der Geschwindigkeit messen, denn diese ist absolut und systemunabhängig.

Messe ich also im Zug nun eine Beschleunigung, kann ich sagen, die Geschwindigkeit hat sich geändert, aber auf die Frage, ob die Beschleunigung nun positiv oder negativ war, kann ich so nicht konkret antworten, ich muss dazu das Bezugsystem kennen und die Geschwindigkeit des Zuges darin.

Eventuell verstehst Du ja so, um was es mir konkret geht.


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19.06.2022 um 23:03
Ich möchte @uatu widersprechen.

Sowohl die Geschwindigkeit als auch die Beschleunigung sind Vektoren. Ob eine Beschleunigung beschleunigt oder abbremst, lässt sich aus der reinen Kenntnis des Beschleunigungsvektors nicht ableiten. Dafür muss man auch den Geschwindigkeitsvektor kennen: Sind Beschleunigungsvektor und Geschwindigkeitsvektor parallel, dann wird beschleunigt, sind sie hingegen antiparallel, dann wird gebremst. Es ist also ein Frage der Ausrichtung der Vektoren zueinander.


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19.06.2022 um 23:06
Zitat von ChemikChemik schrieb:Dafür muss man auch den Geschwindigkeitsvektor kennen: Sind Beschleunigungsvektor und Geschwindigkeitsvektor parallel, dann wird beschleunigt, sind sie hingegen antiparallel, dann wird gebremst. Es ist also ein Frage der Ausrichtung der Vektoren zueinander.
Ja, genau diesen Gedanken hatte ich auch gerade, klingt für mich sehr plausibel.
Die eigentliche Frage war aber, kann eine Beschleunigung überhaupt negativ sein und diese Frage würde ich immer noch mit ja beantworten.

mfg
kuno


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19.06.2022 um 23:07
Also ich würde da @uatu nicht widersprechen und mir nicht und auch Dir @Chemik nicht.

Ich sehe da nicht wirklich ein Problem oder Widersprüche in unseren Aussagen.


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19.06.2022 um 23:11
@kuno7

So negativ wie eine Geschwindigkeit es sein kann.

Das Problem wäre eben, die Beschleunigung selber der Betrag ist absolut, die Geschwindigkeit hat sich eben um 10 km/h geändert.

Aber ob diese nun größer oder kleiner geworden ist, ist eben relativ und vom Bezugssystem abhängig.


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19.06.2022 um 23:15
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:So negativ wie eine Geschwindigkeit es sein kann.
Sehe ich anders! Geschwindigkeit is immer positiv, egal in welche Richtung man sich bewegt. Beschleunigung is positiv, wenn in Richtung der Bewegung beschleunigt wird, is die Beschleunigung der Bewegung entgegengesetzt, is sie negativ.

mfg
kuno


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19.06.2022 um 23:18
@kuno7

Ganz deutlich, man kann immer nur den Betrag der Beschleunigung messen und die Richtung und bekommt so immer einen positiven Vektor.

Damit will ich mal behaupten, man kann immer nur eine positive Beschleunigung messen.

Führt diese nun in einem beliebigen System zu einer Annahme der Geschwindigkeit, könnte man eine negative Beschleunigung berechnen.

Halte das aber nicht wirklich für sinnvoll und richtig.

Denn wie man es auch dreht und auch den Vektor, er bleibt selber ja positiv.


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19.06.2022 um 23:19
Geschwindigkeit ist aber nun mal relativ.


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19.06.2022 um 23:22
Also ein Vektor hat immer eine positive Länge und eine Richtung, ich sehe da so nicht wirklich negative Vektoren.


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19.06.2022 um 23:24
Der Betrag eines Vektors ist stets eine reelle Zahl (Skalar). Sie ist immer positiv, außer beim Nullvektor. Da der Nullvektor eine Länge von Null hat, ist auch der Betrag gleich Null.
https://studyflix.de/mathematik/betrag-eines-vektors-2250


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19.06.2022 um 23:30
Es gibt keinen Vektor, der eine negative Länge hat.
Aus dem Link eben, für mich ist das damit geklärt.


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19.06.2022 um 23:34
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:ich sehe da so nicht wirklich negative Vektoren.
Schön, aber Beschleunigung is Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit. Die Geschwindigkeitsänderung kann aber nachweislich auch negativ sein, was dazu führt, das der Bruch ein negatives Vorzeichen bekommt.
Haben wir dann eine positive Beschleunigung mit negativem Betrag?
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:Es gibt keinen Vektor, der eine negative Länge hat.
Vektoren haben aber eine Richtung, was wenn die Vektoren der Geschwindigkeit und der Beschleunigung entgegengesetzt sind?

mfg
kuno


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19.06.2022 um 23:39
Nein, man muss den Operator für die die Rechnung nur als solchen erkennen.

Man kann zwei positive Geschwindigkeiten addieren oder subtrahieren, die Geschwindigkeit selber ist aber immer positiv. Was für den Vektor bei der Beschleunigung gilt, gilt ebenso für Geschwindigkeit, sagte ich ja schon.


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