Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung

From	Thomas 'PointedEars' Lahn <PointedEars@web.de>
Newsgroups	de.sci.physik
Subject	Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung
Date	2022-01-03 20:37 +0100
Organization	PointedEars Software (PES)
Message-ID	<2613697.mvXUDI8C0e@PointedEars.de> (permalink)
References	<pb06tgls573dg4b65rij4fp5thf76s92f5@4ax.com>

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J J Panury wrote:

> Im sog. Freien Fall wirkt einzig die Gravitation auf einen Körper, -
> und zwar auf jedes Teilchen zugleich

Ja.

> und gleichmäßig.

Nein.  In der Newtonschen Mechanik gilt für den Betrag der Gravitationskraft 
zwischen zwei Körpern mit Massen M und m, und Abstand r zwischen ihren 
Massezentren, das Newtonsche Gravitationsgesetz:

      F = G M m/r²

⇔ m_a g = G M m_g/r²,

wobei m_a „träge Masse“ und m_g „schwere Masse“ genannt wird.

Nehmen wir das (experimentell bisher immer wieder bestätigte) schwache 
Äquivalenzprinzip an (m = m_a = m_g)¹, so können wir schreiben:

  m g    = G M m/r²,
⇔   g(r) = G M/r².

Die Gravitationskraft bzw. -beschleunigung ist also eine vom Abstand 
zwischen den Massezentren abhängige Grösse: sie nimmt quadratisch mit dem 
Abstand ab.²

Allerdings – wie man anhand obiger Formeln ausrechnen kann – sind für 
„handelsübliche“ Körper und Planeten (aufgrund vergleichsweise geringer 
Massen und Abstandsdifferenzen) die Unterschiede in der 
Gravitationsbeschleunigung auf verschiedene Teile eines Körpers 
vernachlässigbar klein.

Bei Planeten und Monden, Sternen und Planeten, und irgendwelchen Objekten 
und Neutronensternen oder Schwarzen Löchern sieht das ganz anders aus, und 
die (aufgrund ihrer Wirkung auf die Ozeane der Erde so genannten) 
Gezeitenkräfte, die sich aus der Differenz der Kräfte bzw. Beschleunigungen 
ergeben, spielen eine wesentliche Rolle.  Bei Schwarzen Löchern ergibt sich 
sogar, dass der Körper in ihrer Nähe oder in ihnen zerrissen, in die eine 
Richtung gestaucht und senkrecht dazu gedehnt wird – *Spaghettifizierung*.

In geringerem Mass lässt sich das auch bei Himmelskörpern beobachten, die 
einem anderen Himmelskörper zu nahe kommen (näher als die *Roche-Grenze* der 
beiden Körper).  So wurde etwa 1992 der Komet Shoemaker–Levy 9 von den 
Gezeitenkräften des Jupiter in mehrere Teile gerissen, zwei Jahre bevor 
diese schliesslich in ihn hineinfielen.

<https://de.wikipedia.org/wiki/Shoemaker-Levy_9>

> Deshalb erfährt man, etwa, wenn man sich einem Planeten nähert und durch
> die Gravitation beschleunigt wird, keinen Andruck "in den Sitz" oder
> ähnliches.

Tatsächlich aber ist die Newtonsche Vorstellung falsch: Raumzeitlich gesehen 
befindet man sich stattdessen in einem Inertialsystem, die eigene Bewegung 
folgt gekrümmten Geodäten, und es gibt keine Gravitationskraft.

> Der Andruck wird erst spürbar, wenn der Weg zum
> Gravitationszentrum durch die feste Materie des Planeten sozusagen
> verstellt ist: Die Oberfläche des Planeten. 

Richtig, denn dann befindet man sich nicht mehr in einem Inertialsystem.

> Die "Haftung" auf der Oberfläche ist also die permanente Hemmung des
> Freien Falls.

Bei der "Haftung" (Du meinst wohl _die Normalkraft_) handelt es sich 
tatsächlich um eine paarweise elektromagnetische Abstossung der Protonen und 
Elektronen der beteiligten Körper und einen quantenmechanischen Gegendruck 
aufgrund des Pauli-Prinzips.

Siehe auch:

Richard Feynman: FUN TO IMAGINE. BBC, 1983. YouTube: Christopher Sykes 
(producer), 2020.  <https://youtu.be/nYg6jzotiAc?t=1132>

> Nur in diesem Fall ist die Äquivalenz zur Beschleunigung, wie man sie etwa
> im Weltraum (im Freien Fall also) durch die Zündung eines Schubtriebwerks
> erzeugen kann, gegeben: Der gravitative "Andruck" auf ein Hindernis
> auf dem Weg zu einem Gravitationszentrum ist äquivalent dem Andruck
> durch reale Beschleunigung.

Gewissermassen, ja.

> Wie aber kommt dieser Andruck "in den Sitz" bei einer zB
> Raketenbeschleunigung zustande?

Siehe oben.

> Das erkläre ich so: [Wortsalat]
> 
> Das lässt sich mit Sicherheit eleganter und exakter formulieren.

Ja.  Guten Morgen.  Einstein hat es schon vor 107 Jahren elegant und exakt 
formuliert:

Die Rakete bzw. der Sitz beschleunigt in den darin befindlichen, (im Sinne 
der Physik) trägen Astronauten – genauso wie die Planetenoberfläche in den 
auf sie scheinbar "fallenden" Körper.  Dies ist eine mögliche Formulierung 
des Einsteinschen Äquivalenzprinzips.

Siehe auch:

<https://www.youtube.com/watch?v=XRr1kaXKBsU>

> Die Frage ist aber erstmal, ob der Unterschied überhaupt klar wird und im
> Grundsatz korrekt erfasst ist.

Nicht im geringsten.

Einsteins Erklärung mag (für Dich) nicht intuitiv verständlich sein.  Im 
Unterschied zu Deinen "Erklärungen" ist aber Einsteins "Erklärung" (die 
Allgemeine Relativitätstheorie) nicht nur physikalisch sinnvoll, sondern 
auch berechenbar, und daher bisher experimentall immer wieder bestätigt
und nicht falsifiziert worden.

PointedEars
___________
¹ siehe auch:
  Willy Benz (2018): Hörsaal-Experiment: Pendel – Äquivalenz von schwerer
  und träger Masse. <https://www.youtube.com/watch?v=ObT6sTvTNZY>
² Das ist NICHT der Grund für „Mikrogravitation“ im Erdorbit.
-- 
Two neutrinos go through a bar ...

(from: WolframAlpha)

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Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung J J Panury <j.j.panury@t-online.de> - 2022-01-03 15:32 +0100
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  Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Fritz <mogined@nurfuerspam.de> - 2022-01-03 17:47 +0100
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                Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-08 15:56 +0100
                Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-08 16:40 +0100
          Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Thomas 'PointedEars' Lahn <PointedEars@web.de> - 2022-01-06 03:30 +0100
    Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2022-01-24 07:58 +0100
      Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2022-01-24 12:45 +0100
        Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-25 19:30 +0100
          Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-27 11:52 +0100
            Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2022-01-27 12:15 +0100
              Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung? (was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Thomas 'PointedEars' Lahn <PointedEars@web.de> - 2022-02-06 10:42 +0100
                Re: Ã?quivalenz von Gravitation und Beschleunigung? ( was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2022-02-07 14:53 +0100
                Re: Ã?quivalenz von Gravitation und Beschleunigung? ( was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2022-02-12 00:40 +0100
                Re: Ã?quivalenz von Gravitation und Beschleunigung? ( was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2022-02-12 00:58 +0100
                Re: Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung? Thomas 'PointedEars' Lahn <PointedEars@web.de> - 2022-02-15 05:14 +0100
                Re: Ã??quivalenz von Gravitation und Beschleunigung?  ( was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2022-02-15 10:56 +0100
                Re: Ã???quivalenz von Gravitation und Beschleunigung?  ( was: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung) Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2022-02-17 11:40 +0100
                Re: Ã???quivalenz von Gravitation und Beschleunigung? Thomas 'PointedEars' Lahn <PointedEars@web.de> - 2022-02-23 23:05 +0100
            Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-27 14:19 +0100
            Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2022-01-27 17:46 +0100
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              Re: Gravitation u Beschleunigung Equivalent Erklerung Josef Fluge <b-707@web.de> - 2022-01-28 12:16 +0100
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            Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Jesus Schokowitsch <js@sogetthis.com> - 2022-01-16 22:31 +0100
              Re: Gravitation u Beschleunigung Äquivalent Erklärung Kurt <kurt.bindl@t-online.de> - 2022-01-16 23:02 +0100
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