Zitat:
Zitat von Hamilton
als dass du immer wieder Seitenhiebe auf gerade die Zunft verteilst, der die Ingenieure all ihr Wissen zu verdanken haben.
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Bevor sich die theoretische Physik als Ordnungshüterin der Naturwissenschaften zu verstehen gab (Hilbert meinte sogar, dass die Experimentalphysiker dazu gänzlich ungeeignet seien), waren es vielfach Ingenieure, gelegentlich auch Aerzte, welche die Physik vorantrieben!
Dass die Kräftesumme an einem Massenpunkt immer Null ist, bedeutet keineswegs, dass keine Energie umgesetzt wird. Denk dabei ausnahmsweise und zum Vergleich an die Kirchhoff'schen Gesetze. Dort haben wir im Gleichstromkreis in einem Knotenpunkt als Summe der Ströme gleich Null (sonst wäre es in der Tat ein Perpetuum Mobile). Du musst den Ansatz folglich richtig interpretieren.
Zum Prinzip von d'Alembert:
Mit virtuellen Verrückungen und Zwangskräften hat das Prinzip zunächst nichts zu tun (das kommt historisch gesehen erst später), sondern - wie auch Uli bereits anklingen liess:
Ersetzt man bei einem bewegten System von Massenpunkten die entsprechenden Beschleunigungen durch die Trägheitskräfte, so hat man das dynamische Problem formal auf ein statisches Problem zurückgeführt.
Das ist der ursprüngliche Inhalt dieses Prinzips!
Schreibt man das 2. Newtonsche Gesetz für eine konstante Masse um:
F - ma = 0
dann ist F_T = -ma
eine durch die Beschleunigung entstehende Kraft, die auch
d'Alembert'sche Trägheitskraft genannt wird. Es handelt sich um keine Newtonsche Kraft, deshalb ist gelegentlich auch von einer
Scheinkraft die Rede.
In Summe gilt deswegen:
F + F_T = 0
Die Zwangskräfte stellen eine Erweiterung des Prinzips dar und sind dem Ingenieur gut bekannt:
http://www.ique.de/theor/tm3/dalembert.html
Sogar im "Tippler" werden diese Dinge formal richtig behandelt (und der ist doch was für blutige Anfänger).
Dass ich mir bei den Physiker "da nicht so sicher bin", rührt daher, dass Maschinenbauer viel eher mit Zwangskräften zu tun haben. Das war also halb ironisch gemeint (ohne dass du dadurch aus der Haut fahren musstest)! LMAO
Zudem handelt es sich um eine historische Nettigkeit, denn (was mir gerade aus dem Stegreif dazu einfällt) auch d'Alembert erklärt nicht alles:
Im 18. Jh. machte sich Lagrange an eine Neuformulierung der Mechanik. Die Newtonsche Mechanik lässt sich aus ihr ableiten. Methodisch hat die Lagrange-Mechanik den Vorteil der grösseren Flexibilität (insbesondere bei der Behandlung von Zwangsbedingungen). Verallgemeinerte (generalisierte) Koordinaten erweisen sich als zweckdienlich. Aus der Lagrange-Funktion folgen die Lagrange-Gleichungen. Diese sind auch aus dem Eulerschen Variationsprinzip zu gewinnen. Allgemein spricht man von den Euler-Lagrange-Gleichungen. Physiker wissen schon Bescheid. Über den neuen Formalismus lässt sich auch ein besserer Kontakt zu anderen Gebieten der Physik herstellen. Der Weg führt direkt zum Prinzip der kleinsten Wirkung bzw. zum Prinzip von Hamilton. Den Hamilton-Operator erhält man aus der Hamilton-Funktion. In Folge wird sich der Lagrange-Hamilton-Formalismus durchsetzen. Man spricht dabei zu recht von höherer Mechanik.
Letztlich habe ich dich aber schon verstanden. Du möchtest, dass auch ich mich an der "Trollabwehr" etwas beteilige. Doch eigentlich funktioniert das bereits ganz gut und zuviel nur "Physik aus dem Lehrbuch" ist auf Dauer irgendwie auch ermüdend.
Gr. zg