[Mechanica] Relatieve middelpuntvliedende kracht

[1,2]

Het volgende:

Een ruimteschip in de vorm van een donut laten we rond draaien om zijn eigen middelpunt om zo zwaartekracht na te bootsen in het ruimteschip zodat de mensen die erin zitten niet gewichtsloos zijn.

Maar ten opzichte van wat is deze draaiing? Als ik zeg dat het ruimteship stil staat draait de rest erom heen? Of staat de zon stil en draait daarom het ruimteship?

Kennelijk is dit niet relatief, immers hoe harder de donut draait hoe groter de middelpunt vliedende kracht. Of is de middelpunt vliedende kracht in de ruimte altijd gelijk?

Of is de snelheid van de draaiing ten opzichte van een overal aanwezige 'heelal soep' waarin de 0 snelheid is vastgelegt.

Of zit ik gewoon er compleet naast?

[aaargh]

Draaiing is niet relatief, want een stelsel dat roteert t.o.v. een ander stelsel ondervindt andere natuurwetten en is dus geen inertiaalstelsel.

[1,2]

Zo ver ben ik nog niet. Wat is een inertiaalstelsel?

Wat bepaald dan de middelpunt vliedende kracht?

Ik beweer ook absoluut niet er iets van te weten of het wel of niet relatief is. Maar ik vroeg me af wat bepaald of een ruimteship of ander voorwerp draait of niet (en dan de draaiing die middelpuntvliedende kracht opwekt).

[J-Style]

Je bedoelt wel de middelpuntzoekende kracht of centripetale kracht.

[1,2]

Dat zou ook kunnen. Ten opzichte van wat heeft zoiets draaiing?

[Fred F.]

Tenopzichte van zijn eigen middelpunt/zwaartepunt.

Het is niet anders dan een mallemolen op aarde. Als je erin zit wordt je naar buiten geslingerd t.o.v. zijn middelpunt. Dat de aarde nog eens om de zon draait, en de zon om het centrum van de melkweg, en de melkweg om..... doet niets ter zake.

[Stephaan]

Je bedoelt wel de middelpuntzoekende kracht of centripetale kracht.

J-Style Kan dat even uitgelegd worden, hoe je dat eigenlijk bedoelt ? Volgens mij zal de draaiing een middelpunt vliedende kracht opwekken en de zaak blijft bij elkaar omdat de donut een tegengestelde aktie kan geven : de middelpuntzoekende kracht

[Jan van de Velde]

middelpuntvliedende- oftewel centrifugaalkracht bestaat niet. Dingen willen gewoon rechtdoor (traagheidswet) en als je ze een cirkelbaan wil laten volgen zul je er dus een middelpuntzoekende- oftewel een centriPETAALkracht op moeten uitoefenen.

Die centrifugaalkracht is dus een virtueel gebeuren, dat we op zijn best gebruiken als rekentruuk om toch weer een krachtevenwicht te krijgen.

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...d=249381#249381

[J-Style]

middelpuntvliedende- oftewel centrifugaalkracht bestaat niet. Dingen willen gewoon rechtdoor (traagheidswet) en als je ze een cirkelbaan wil laten volgen zul je er dus een middelpuntzoekende- oftewel een centriPETAALkracht op moeten uitoefenen.  

Die centrifugaalkracht is dus een virtueel gebeuren, dat we op zijn best gebruiken als rekentruuk om toch weer een krachtevenwicht te krijgen.  

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...d=249381#249381

Inderdaad.

De centripetale kracht zorgt ervoor dat alles in zijn baan blijft.

De centrifugale kracht bestaat enkel als fictieve reactiekracht van de centripetaalkracht.

[1,2]

Ik begin het een beetje te begrijpen.

Als ik de donut stil zet dan is die (fictieve) kracht er niet. En zijn de mensen in de donut gewichtsloos. Als ik hem laat draaien willen ze eingelijk in een rechte lijn door gaan maar dat word tegen gehouden door de donut. Maar mijn vraag is dus tenopzichte van wat bepaal je of iets draait. Niet tenopzichte van je zelf. Want dan zou je stilstaan.

[Jan van de Velde]

In een ruimteschip kun je niet voelen of je stilstaat of met een constante snelheid recht vooruit gaat. Op zo'n moment bevind je je in een inertiaalstelsel. Je kunt niet vaststellen of jij beweegt, of het ruimteschip dat je door je raampje ziet langsflitsen, of mogelijk allebei. Echter, zodra je tegen één of andere wand van je ruimteschip wordt gedrukt weet je dat je ruimteschip een kracht en dus een versnelling ondervindt, en dus weet je dat jij beweegt.

[aaargh]

De middelpuntvliedende kracht bestaat niet? Laten we het eens aan James Bond vragen.



bron

[Rudeoffline]

Ik begin het een beetje te begrijpen.

Als ik de donut stil zet dan is die (fictieve) kracht er niet. En zijn de mensen in de donut gewichtsloos. Als ik hem laat draaien willen ze eingelijk in een rechte lijn door gaan maar dat word tegen gehouden door de donut. Maar mijn vraag is dus tenopzichte van wat bepaal je of iets draait. Niet tenopzichte van je zelf. Want dan zou je stilstaan.

Er is nogal es discussie over wat nou precies een "schijnkracht" is. Hoe ik het zie: je wilt in een situatie de wetten van Newton toepassen. Die gelden alleen voor inertiaalstelsels. Wil je ze toepassen in niet-inertiaalstelsels, dan kan dat. Alleen, je krijgt correcties daarop. Die correcties noemt men schijnkrachten. Denk zelf dat die term een beetje ongelukkig is; een kracht hangt wiskundig af van het coordinatenstelsel waarin ze wordt beschreven. De effecten van zo'n schijnkracht worden ook gewoon ondervonden. Dus wat daar nou zo schijn aan is...?

Een voorbeeldje is de slinger van Foucault op de Noordpool. Iemand buiten de aarde stelt, dat het slingervlak stil staat, en de aarde onder het vlak doordraait. Iemand op aarde stelt, dat de aarde stilstaat onder zijn/haar voeten. En dus dat het slingervlak exact de andere kant op roteert.

[ajw]

Of is de snelheid van de draaiing ten opzichte van een overal aanwezige 'heelal soep' waarin de 0 snelheid is vastgelegt.

We hebben en beetje hetzelfde onderwerp besproken bij 'Moderne natuurkunde', rotatie en relativiteit.

Een beetje samengevat:

- De kacht bij rotatie is te zien als een bijzondere vorm van van inertie.

- Mach en later mogelijk Einstein ook geloofde dat de oorzaak van inertie gezocht moest worden in het totaal van aanwezige massa in het heelal ('the far stars', zou je ook 'heelal soep' kunnen noemen).

- Iets controversieler zijn de iedeeen van Haisch, A. Rueda, and H. Puthoff , die stellen dat inertie veroorzaakt wordt door quantum mechanische effecten (interactie van massa met virtuele deeltjes, zie onderwerp http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...howtopic=50143)

[Fred F.]

@ 1,2

Om terug te komen op je oorspronkelijke vraag: het idee van een roterend donutvormig ruimtestation is al heel oud. Momenteel wordt dit concept de "Stanford Torus" genoemd. Blijkbaar heeft dit "ontwerp" een diameter van 1,8 kilometer (straal r=900meter) en maakt per minuut één omwenteling (om zijn eigen as) om precies 1g zwaartekracht te genereren. Dat is dus een omwentelingssnelheid (om zijn eigen as) van 3,14159*1800m/60s = 94 m/s. Voor een roterend lichaam geldt algemeen: versnelling a = [v^2]/r = [(94m/s)^2]/900m = 9,81 m/s2 = 1g . Klopt precies.

http://64.233.183.104/search?q=cache:HmbKb...nl&ct=clnk&cd=6