Füsikalische Frage?

Question

Warum fährt der Zug nicht unter mir weg, wenn ich im Abteil in die Luft springe?
Gibt es ideale Bedingungen, unter welchen dieses Phänomen theoretisch möglich wird?

Nein, keine Hausaufgabe - daran grüble ich schon eine Weile :-)

@molo: Bist du etwa Füsik-Leerer? *bg*

Answer 1

Angenommen, Du fährst im Zug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit von A nach B. Wenn Du dann die Augen schließt, spürst Du nicht, daß Du Dich irgendwohin bewegst. Du hörst nur das Fahrgeräusch. Das liegt daran, daß Du keiner Beschleunigung (durch Bremsen oder Schnellerwerden des Zuges) ausgesetzt bist. In einem solchen Zustand kannst Du mit Fug und Recht nach Albert Einstein (Relativitätstheorie) behaupten, daß der Zug still steht und sich die Orte A und B bewegen, und zwar A von dir fort und B auf Dich zu. Wenn Du dann statt hochzuspringen einen Ball in die Luft wirfst, kommt er trotz des fahrenden Zuges wieder nach Deiner Beobachtung senkrecht herunter, weil Du mit dem Ball keiner Beschleunigung außer der Erdanziehung ausgesetzt bist. Du sitzt also, wie Einstein sich ausdrückt, in einem "Laboratorium" der vollkommenen Ruhe.

Anders sieht es für den Beobachter an der Strecke aus, der durch das Fenster in Dein Abteil hineinsieht: Für den ist Dein "Laboratorium" nicht in Ruhe, sondern voll in Fahrt. Daher sieht der Beobachter Deinen Ball nicht senkrecht hochfliegen, sondern mit einer Tendenz zum Ort B.

Wenn aber der Beobachter an der Strecke einen Ball hochwirft, dann fliegt er für ihn senkrecht hoch, da der Beobachter für sich gesehen sich in einem ruhenden "Laboratorium" befindet, denn er steht an der Strecke herum und ist keiner Beschleunigung ausgesetzt. Für Dich sieht der Flug seines Balles nicht senkrecht sondern schräg aus, weil ihr beide in zwei verschiedenen "ruhenden Laboratorien" seid, die sich allerdings in Bezug zueinander bewegen. Jeder von Euch beiden meint, sein "Laboratorium" hätte die absolute Ruhe, und alles, was in einem solchen "Laboratorium" hochgeworfen wird, fliegt senkrecht hoch und kommt senkrecht wieder herunter, aber nur für den Menschen, der sich im selben "Laboratorium" befindet.

Die Theorie heißt also "Relativitätstheorie", weil man jede Bewegung als relativ zur Bewegung irgendeines anderen "Laboratoriums" betrachten muß. So gibt es im ganzen Weltraum keinen Ort, von dem man sagen kann, er befände sich in einem Zustand der Ruhe. Ein Ort im Weltraum befindet sich nur für den eigenen Beobachter in Ruhe unter der Bedingung, daß keine Beschleunigung auf den Ort (Erdbeben für die Erde, Bremsen für den Zug) ausgeübt wird.

Jede in den Weltraum geschossene bemannte Rakete befindet sich nach dem Abschalten der Triebwerke für sich gesehen in Ruhe. Daher schweben die Raumfahrer in der Rakete, und ein vom Raumfahrer geworfener Ball hätte innerhalb der Rakete eine gerade Flugbahn, aber nur aus Sicht des Raumfahrers.

Daher gilt: Wenn Du im gleichmäßig fahrenden Zug sitzt, verhält sich für Deine Beobachtung jeder bewegte Gegenstand so, wie er sich bei Dir zu Hause im Wohnzimmer verhalten würde. Dasselbe gilt, wenn Du hochspringst.

Answer 2

Moin

du bewegst dich mit der selben geschwindigkeit wie der zug darum springst du im zug auf der stelle wärend der fahrt

wenn der zug anfährt fährt er , da er immer schneller wird unter dir weg

wenn der zug bremst springst du mit der geschwindigkeit die er hatte wie du abgesprungen bist nach vorn macht er dann ne vollbremmsung springste gegen die wand

mfg

Answer 3

Nein, sonst müsste eien bremsende Kraft auf dich wirken. 1. Satz von Newton: Ein Körper verharrt in Ruhe oder einer gleichförmigen unbeschleunigten Bewegung, solange keine Kraft auf ihn wirkt.
Was soll dich innerhalb eines fast geschlossenen Systems abbremsen?
Übrigens ist es kein füsikalisches Problem, sondern ein fiskalisches.

Answer 4

Wenn der Zug fährt, bewegst Du Dich gleich schnell in die gleiche Richtung - stell Dir mal vor, es wäre nicht so. Das wäre echt anstrengend, sich in den Sitzen zu halten...!

Nicht am exakten Ort des senkrecht Aufspringens wieder zu landen, ist dann möglich, wenn der Zug stark beschleunigt oder bremst. Denn Du nimmst die beim Absprung vorhandene Geschwindigkeit mit, während sich die Geschwindigkeit des Zugs verändert.

Answer 5

Füsikalisch gesehen geht es wenn deine Füße groß genug sind.

Betrachtet man das ganze aber aus der Sicht der Physik sieht es schon problematischer aus.

Es sei, du stehst auf einen Rungenwaggon, kannst sehr hoch springen, meine so 100 Meter und dann könntest du im Gleisbett landen.

Denn die Zeit vom Absprung bis zum erreichen der 100 Höhenmeter und der darauf folgenden Landung könnte den Zug unter dir vorbei fahren lassen.

Das bedarf aber ganz genauer physikalischer Berechnungen;
Geschwindigkeit des Zuges und die zeit in der du dich in der Luft befindest.

Will sagen deine Steig und Fallgeschwindigkeit vom Absprung bis zur Landung.

Ach ja dann noch die Länge des Güterzuges.

Answer 6

Ein paar Begriffe sind hier noch nicht so recht gefallen.

Trägheit: Massen sind bestrebt, ihren Bewegungszustand beizubehalten, sofern sie nicht von einer Kraft beeinflusst sind.
Das heißt, du bewegst dich mit der Geschwindigkeit des Zuges. Wenn du hochspringst, dann möchte dein Körper die Geschwindigkeit, die er hat, beibehalten, es bremst ihn ja nichts. (In dem Abteil drin bewegt sich ja auch die Luft mit, also bremst dich der Luftwiderstand auch so gut wie gar nicht).

Relativ:
Wenn der Zug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, dann spürst du im Grunde nichts davon, dass er fährt (von dem Rumpeln auf den Gleisen mal abgesehen ;) ).
Du könntest also sagen "Ich lege fest, dass das System "Abteil" als Stillstand definiert ist". (Passiert ja im großen Maßstab auch: Die Erde dreht sich um sich selbst, sie bewegt sich um die Sonne herum, Galaxien dehnen sich aus etc. und davon spürt man ja auch nichts).

Achja: Dieses "Phänomen" wäre natürlich möglich, wenn der Zug beschleunigt, während du in der Luft bist. ;)

Answer 7

Ich denke mal, es ist ne Mischung aus allem. Kann mir vorstellen, das, solange Du in einem geschlossen Wagen bist, die Sache nicht funktioniert. Gab da mal nen Test bei "Clever" auf sat 1. Da haben sie einen RC Hubi in nem geschlossen Glaskasten abheben lassen. Das Gesamtgewicht (Hubi+Kasten) blieb gleich. Deckel ab, Hubi hoch und sie da: Nur noch das Gewicht des Kastens!!! (Kasten-Hubi)
Also auf Deine Frage, offener Güterwagen, vorne hinstellen, hochspringen und paar cm weiter hinten landen. Bei Benutzung eines Trampolins hoffen, das der Güterzug lang genug ist..... ;-)
Und ich finde die Schreibweise "Füsikalische Frage" gut! *g*
Gruß molo

Answer 8

Wegen der Impuserhaltung gleichmässig bewegter Körper.

Der Zug und Du besitzen den selben Bewegungsimpuls.

Answer 9

du bist in der selben geschwindichkeit wie der zug also kannst du auch nicht in der luft stehen bleiben weil dein
schwung zu gross ist

Answer 10

du erfährst doch die gleiche massenbeschleunigung wie der zug !!! dadurch hast du die gleiche geschwindigkeit als kraftparalele.
wenn jetzt ein brensmoment auf dich einwirkt veränderst du diese parelelen.natürlich kannst du dich auch beschleunigen.
wenn du also masse von dir wegwirfst,beispielsweise deine reisetasche habliert sich die aufgewendete kraft der beschleunigten masse zu den prozentualen anteilen der körpermasse von dir und der tasche.
oder durch veränderung der bewegungswiderstände kann auch ne veränderung eintreten da andere kräfte zur widerstandsüberwindung aufgewendet werden müssen aus zum zeitpunkt des eintretens des ereignisses