Kraftmoment på stang i tyngdefelt

Hvad "ligger" din stang på, er den understøttet/fastgjort, f.eks symboliseret ved den røde "klat" ?

Eller er den i frit fald ?

med vandret i tyngdefeltet mente jeg i frit fald. Kan godt se, at det ikke var helt præcist.

#2   Der er jo så ikke kraftmoment noget sted i stangen, heller ikke i endepunkterne. Du skriver at der "vil være et kraftmoment fra vægten af stangen", men i frit fald er stangen jo vægtløs ( ikke at forveksle med masseløs ).

hmm.. Men prøv at tegne kræfterne på stangen. Der virker en tyngdekraft nedad på massemidtpunktet. Hvilken kraft virker der opad? Ingen, dvs. at der er et kraftmoment på ½Lmg set fra et endepunkt, hvor stangen har længde L og antages at være uniform. 
 

Du har nok som grundopfattelse at du betragter et koordinatsysyem der er i hvile i forhold til endepunktet. Den går bare ikke fordi endepunktet accellererer. Hvis du se på et koordinatsystem der i øjeblikket er i hvile i forhold til stangen, vil set  fra endepunktet massemidtpunktet accellerer mod jorden og derfor vokser det angulærer moment omkring dette punkt. Endepunktet accelerer bare også så alt i alt forbliver endepunktets stilling i forhold til massepunktet det samme.

#3 I frit fald er stangen ikke vægtløs. Tyngdekraften på stangen er den samme uanset bevægelseshastigheden med mindre hastighederne eller felterne er så store at man skal over i relativitetsteorien. Du tænker nok på at i en rumkapsel vil genstandene opleves som vægtløs; men det er altså fordi rumkapslen accellererer

#5  Jeg kan ikke se forskellen på en stang i frit fald og en rumkapsel.

Rumkapslen er da også i frit fald, men falder blot "forbi jorden".

Jeg kunne jo også spørge: Hvad vejer stangen da, målt på en vægt ( der jo så også må være i frit fald ). ?  Det antages her, at stangens masse er 1 kg.

Legemerne i rumkapsel opleves som vægtløs; men er det ikke. Når de opleves som vægtløs er det fordi man sammenligner med rumkapslen  og observatøren i rumkapslen. Dette er bare ikke et inertialsystem fordi rumkapslen accellerer sammen med observertør og legemerne. Eller med andre ord; De følges blot ad.

At astronauter er i "vægtløs" tilstand i en rumkapsel er helt normal dansk sprogbrug, og vi forstår godt hvad der menes, uden at skulle gruble over inertialsystemer.

Ligesådan forstår vi godt, at vi i en rumkapsel kan holde en sæk på 100kg ud i strakt arm, fordi sækken ikke bevirker et kraftmoment i skulderleddet.

Du misforstår det, når du siger, at stangen er vægtløs

#9  Hvad misforstår jeg ?

Jeg bruger det danske ord: "vægtløs" om den tilstand ting befinder sig i i frit fald, henunder i en rumkapsel. Jeg tror, at de fleste forstår ordets betydning, forstår de fysiske konsekvenser og har set det tv-transmitteret fra rumkapsler. Det essentielle er her, af tyngdekraften ikke bevirker et kraftmoment under frit fald.

Alle spørgsmål her på portalen behøver ikke at besvares ved vektorielle krydsprodukter, integralligninger, matematiske transformationer, osv.

I #2 har jeg brugt ordet "vægtløs", som vel næppe kan slås op i fysikbogens inholdsfortegnelse, men det vigtigste er vel at kommunikationen er forståelig, herunder hvad angår betragtninger.

Som du skriver det er det i betydningen, at stangen ikke påvirket af tyngdekræfter. Det er den altså.

Jeg har intetsteds skrevet, at stangen ikke er påvirket af tyngdekræfter, kun at stangen er i vægtløs tilstand.

Hvoraf tolker du det ?

Du starter med at skrive Der er jo så ikke kraftmoment noget sted i stangen, heller ikke i endepunkterne hvilket så begrundes med at stangen i et frit fald er vægtløs Det fortolker jeg som at den ikke er påvirket af nogen tyngdekræfter.

I  #0 står skrevet: "lad os f.eks. sige en af endepunkterne, vil der være et kraftmoment fra vægten af stangen".

Derfor skriver jeg i #3:  Du skriver at der "vil være et kraftmoment fra vægten af stangen", men i frit fald er stangen jo vægtløs ( ikke at forveksle med masseløs ).

Jeg følger ganske enkelt aaaa202's betragtninger.

I min gymnasietid havde vi en dansklærer, der tolkede bl.a. Karen Blixen meget dristigt. I klassen var der så en elev, der spurgte om hvornår en tekst var overfortolket. Læreren svarede: Når I synes det. Eleven sad lidt og grundede over det, og spurgte så ud i klassen: Skal vi holde en afstemning ?   Ha-ha.  :)

Jeg kan ikke se det ændrer noget. I #0 antages der tydeligt at der regnes med en tryngdekraft på stangen. Du svarer med at stangen i et frit fald er vægtløs og derfor ikke påvirket af et moment noget sted på stangen. Jeg kan ikke se at det kan fortolkes på anden måde end at  stangen ikke er påvirket af nogen tyngdekræfter

Faktuelt er stangen ikke påvirket af noget moment.

Din fortolkning må stå for egen regning ad  #12.

Jeg er ikke enig med dig i at stangen ikke er påvirket af noget moment. På det punkt har aaaa202 fuldstændig ret.

Stangen er ikke understøttet, indspændt eller på anden måde fastholdt. Hvis den er påvirket af et moment, må den jo så være under rotationsacceleration ( dω/dt ).

I hvilken retning ?  Max. omløbstal ?

Undtagelse:  I Nærheden af sorte huller, hvor tyngdefeltet ikke er homogent grundet tyngdefeltets gradient. Her vil stangen ved den mindste ubalance stille sig "lodret" mod det sorte hul.

Men under "jordlignende" forhold, ( homogent tyngdefelt  ), hvad mener du stangen vil foretage sig ?

Hej Peter og Hesch, mange tak for svarene. 

Peter du skriver, at jeg ved at lægge et koordinatsystem med centrum i et endepunkt (for det er det jeg gør ikke? :) ) kommer til at lægge det i en acceleret ramme, og det gør mine resultater forkerter, hvis jeg ikke medtager dette. Men hvad er det så, der gør, at jeg kan lægge et koordinatsystem i center of mass og få det rigtige? Det er jo også accelereret? Har det noget at gøre med at alle indre kræfter går ud i center of mass? 

Hej aaaa202. Velkommen tilbage i diskussionsklubben.

Undervejs er jeg faldet over din bemærkning i  #4:  Der virker en tyngdekraft nedad på massemidtpunktet.

Tyngdekraften virker jo overalt i stangen, og ikke kun i massemidtpunktet. Man antager sidstnævnte af matematiske bekvemmelighedsgrunde, da diverse beregninger herved forenkles, mens det førstnævnte er det korrekte.