Physik

[Der Leviathan]

In diesem Thread kann über Themen der Physik diskutiert werden oder Fragen gestellt werden, oder was auch immer. Wenn mathematische Beweise oder anderweitiges mathematisches Anwendung findet bitte immer entsprechend erklären, damit gewährleistet ist, dass jeder verstehen kann bzw. mit diskutieren kann.
Am besten wäre es wenn nicht mehrere Themen gleichzeitig diskutiert werden, sondern immer nur eines gleichzeitig, bis dieses abgeschlossen ist.
Antworten auf Fragen werde ich im ersten Post in einem FAQ speichern, sodass neue oder andere darauf zurückgreifen können, um eigene Fragen zu klären.

Ich leite mal den Thread mit einem Zitat von Cyna aus dem Smaltalk ein

Zu Einsteins ART:
Sagen wir, sie ist nicht perfekt.
Das grundlegende Problem mit einer Singularität in der Physik ist ziemlich einfach. Deren Ergebnis ist nämlich praktisch unendlich.
Wir gehen aber von einem nur endlichen Universum aus (alles deutet daraufhin) und dann kann, ich glaube bei Schwarzen Löchern ist es die Schwerkraft, nichts unendlich sein. Und wenn die Schwerkraft in einem Schwarzen Loch wirklich praktisch unendlich wäre, müsste es die Raumzeit bis zu ihrer völligen Vernichtung verzerren und zwar in Sekundenbruchteilen.
Also so zumindest habe ich das damals verstanden (ist etwas her seit dem mir das erklärt wurde) und ich gebe jetzt keine Garantie, dass das alles 100%tig stimmt.

Zu Hawkins:
Ja, er hat diese Hypothese wohl intern in einem Uniforum zur Diskussion bereitgestellt, ob man eine solche Hypothese zu einer richtigen Theorie erweitern könnte oder ob das so nicht stimmen kann.

Bezüglich der ART:
Ja das sie nicht perfekt ist steht außer Frage. Das war, ist und wird nie eine Theorie der Physik/Naturwissenschaft sein. Deine Begründung, warum das schwarze Loch keine unendliche Gravitation haben kann verstehe ich nicht.
Aber unendliche Zahlen sind grundsätzlich als Ergebnis immer auszuschließen, ich bin da noch altmodisch. Wenn schon gegen unendlich ^^ Wobei wir sie natürlich (höhö) (unendlich) nur verstoßen sollten, wenn ein mathematischer Beweis vorliegt, der unendlich als Zahl ausschließt.
Aber das die Raumzeit kaputt gehen kann ist mir neu Ich glaub das die Gravitation so stark ist, ist nicht ein soooo großes Problem^^ Wenn ich mich recht entsinne liegt die Zeitdilatation (meint, wie viel geht die Zeit langsamer, grob gesagt) in einem ganz "normalen" Bereich. Will heißen, ein Tag aufm Schwarzen Loch sind z.b. 10 Jahre auf der Erde. Das ist zwar verdammt viel, aber geht noch finde ich^^
Ich denke das Problem liegt nicht bei der Raumzeit, sondern eben im "unendlich".
Aber übrigens Cyna, ein wahres Loch kann tatsächlich in der Raumzeit entstehen; oder genauer gesagt eine Art Tunnel. Anspielen möchte ich die sogenannte Einstein-Rosen-Brücke, welche eine Verbindung zwischen zwei schwarzen Löchern ist, im Grunde genommen ein Wurmloch. Aber auch das bringt den Raum nicht um, diese Brücke zerfällt normalerweise sofort.


Das Bild ist war eigentlich das eines Wurmloches, aber es kommt ja auf das gleiche hinaus.

Wegen grauen Löchern: Das kann ich nicht anerkennen, da fehlt mir der mathematische Bezug^^

[Mapper]

Tut mit Leid aber was hat die hier im Forum zu suchen ?
Nicht böse gemeint.

[Der Dunkle König]

Ich wüsste nicht, warum bei einem Schwarzen Loch die Schwerkraft unendlich sein sollte. Da ein Schwarzes Loch eine endliche Masse hat, und die Gravitation proportional zur Masse ist, ist die Gravitation endlich. Allerdings haben Schwarze Löcher in der gegenwärtigen Beschreibung unendliche Dichte, oder null Volumen, was so nicht optimal ist.

PS: Mapper, was genau meinst du mit der Aussage?

[(Palland)Raschi]

Tut mit Leid aber was hat die hier im Forum zu suchen ?
Nicht böse gemeint.

Kann ja wohl nur eins heißen: Warum gibt es einen Physik thread in einem Modding Forum für SuM und Herr der Ringe.
Ganz klare Antwort: Weil es die Möglichkeit dafür im OT-Bereich gibt, und kein Moderator ein Problem damit hat. Deshalb hat es hier im Forum etwas zu suchen.

[Gnomi]

@ Mapper:
Wir befinden uns hier im Off-Topic. Hier kann auch über was anderes diskutiert werden, es gibt ja auch einen Geschichtsthread und einen Hausaufgabenthread - warum also nicht auch einen über Physik?^^
Manchmal lernt man interessante Sachen auch wo, wo man sie nicht erwartet.^^

Also von der Moderatorenseite aus gibt es hier garkein Problem damit.

[Mapper]

Alles klar

[Der Leviathan]

Ich wüsste nicht, warum bei einem Schwarzen Loch die Schwerkraft unendlich sein sollte. Da ein Schwarzes Loch eine endliche Masse hat, und die Gravitation proportional zur Masse ist, ist die Gravitation endlich. Allerdings haben Schwarze Löcher in der gegenwärtigen Beschreibung unendliche Dichte, oder null Volumen, was so nicht optimal ist.

Joa, aber anderseits ist doch die Frage; Können wir die klassische Physik hier anwenden?
Alleine das etwas eine Dichte des Betrages unendlich oder eine Volumen des Betrages null hat ist in der klassischen Physik nirgends vor zu finden. Ich für meinen Teil kann mir sehr schwer vorstellen wie etwas ein Volumen mit null hat, oder etwas unendlich als Dichte.
Im klassischen Gedanken würde ich dir zustimmen, eine endliche Masse kann (ohne weitere Parameter) keine unendliche Gravitation zur Folge haben. Aber dieses Gesetzt wurde unter normalen Bedingungen aufgestellt. Das schwarze Loch weist alles andere als normale Bedingungen auf.
Das damit unendlich als Menge gerechtfertigt ist möchte ich nicht sagen, ferner da es kein mathematisches Hintertürchen gibt würde ich jeglichen Gedanken, indem unendlich eine Menge ist, verwerfen. Ich will damit lediglich sagen, dass wir manchmal unsere Schlussfolgerungen nicht darauf beschränken sollten, was am logischsten ist bzw. durch die Physik gegeben ist. Physik heißt oft, völlig weit hergehohlte und geisteskranke Theorien zu verwenden^^ (die natürlich mathematisch allesamt ihre Berechtigung haben, versteht sich). Dabei beziehe ich mich natürlich auf Themen wie die Quantenmechanik oder das schwarze Loch.

[CynasFan]

Können wir die klassische Physik hier anwenden?

Um es kurz zu machen, können wir nicht wirklich. Dies gilt heutzutage als Quantenphysik und mehr kann ich dazu auch nicht sagen
Die Quantenphysik biegt die bekannten Naturgesetze nämlich derart, dass selbst hochrangige Forscher wie etwa Stephen Hawkins die Theorien und die kausalen Beziehungen dazu und untereinander selber nicht vollkommen verstehen. Und ich auch nicht
Ein kleines "einfaches" Beispiel der Quantenphysik wäre etwa der Warpantrieb. Heute geht man ja davon aus, dass man die Lichtgeschwindigkeit zwar nicht überwinden kann, aber man kann den Raum krümmen. Wenn man den Raum dann genug gekrümmt hat, fliegt man zwar dauerhaft unter Lichtgeschwindigkeit, aber man bewegt sich in Überlichtgeschwindigkeit durch den Raum.
Relativ einfaches und einleuchtendes Beispiel halt, aber wenn du versuchst dass zu berechnen und umzusetzen Diskussionen über das Kontersystem Edains sind kürzer und einfacher

Das war, ist und wird nie eine Theorie der Physik/Naturwissenschaft sein.

Hast du vielleicht recht, trotzdem forschen viele Wissenschaftler nach einer so genannten "Weltformel", welche uns das Universum, das Leben und einfach alles erklärt. (Die Antwort kennen wir ja, 42 )
Gruß, CynasFan

[Der Leviathan]

Das der Warp-Antrieb thematisch zur Quantenmechnaik gehört wäre mir neu, da die Quantenmechanik ja den Mikrokosmos (also Teilchen, deren Masse maximal etwa 1000u beträgt) behandelt. Der Warp-Antrieb wäre dabei ein anderes Paar Schuhe.
Das Hautproblem bei Warp ist aber augenblicklich im wesentlichen die Energie. Wir bräuchten eine Tonne Antimaterie um diesen anzutreiben^^

Heute geht man ja davon aus, dass man die Lichtgeschwindigkeit zwar nicht überwinden kann,

Manche gehen auch aus, dass alles unter c (Lichtgeschwindigkeit ist). Was natürlich so nicht stimmt, rein mathematisch ist das "leicht" wiederlegt. Ich hab dazu auch mal eine Theorie aufgestellt und mathematisch natürlich untermauert, nur das Problem ist das sie praktisch gesehen vollkommen kein Sinn ergibt und tausend Probleme und Lücken aufwies^^
Trotz meiner fehlerhaften Deutung, ist aber Überlichtgeschwindigkeit durch aus möglich, rein mathematisch zumindest. Bei Interesse kann ich den Beweis auch posten Keine Ahnung wie sie möglich ist, aber sie ist es.
Bezüglich der Weltformel: Ja, von der halte ich nicht so viel^^ Wobei 42 natürlich Sinn macht als Lösung. Es gibt auch einen Taschenrechner, bei dem 1/0 42 ergibt.

[CynasFan]

Wobei 42 natürlich Sinn macht als Lösung. Es gibt auch einen Taschenrechner, bei dem 1/0 42 ergibt.

OK, den Taschenrechner will ich auch haben.

Aber um mal das Thema zu wechseln, was haltet ihr von der Idee von Kraftfeldern bzw. Energieschilden?
Einerseits von solch undurchlässigen, wie sie etwa die Borg aus Star Trek nutzen oder auch Schiffe aus anderen Sci-Fi-Szenarien und andererseits solch habwegs durchlässige, wie es bei den Schiffen in Star Trek selber wieder der Fall zu sein scheint. (Also wenn´s auf der Brücke mal wieder ordentlich kracht und Funken sprühen und der Sicherheitsoffizier gibt durch: "Schilde bei 86%!")
Glaubt ihr, so etwas wäre möglich oder ist ein Energieschild wie das Magnetfeld der Erde mit seinen offensichtlichen Schwächen, besonders an den Polen, das Höchstmögliche?

Wäre mal schön, dazu eure Meinung zu hören.
Gruß, CynasFan

[Linwe]

Ich würde sagen, dass es energieschilder geben wird, die einfach so lange bestehen bleiben, wie die enrrgiemreicht, auch wenn schaden dagegen prallt, nimmt es auch an energie ab

[CynasFan]

Ok, aber das war ja nicht die eigentliche Frage.
Die Frage war ja, ob es Kraftfelder oder Energieschilde wie in einer Sci-Fi-Sendung/Film/Buch/whatever überhaupt geben kann.
Energieschilde die bestehen bis ihnen der Saft ausgeht ("nutze die Macht des Safts" ), bestehen ja eigentlich bereits heute, etwa das Magnetfeld der Erde. Diesem wird ja auch irgendwann die Energie ausgehen und es wird kollabieren, wenn die Erde nicht zuvor zerstört wird.
Also, interessante Antwort deinerseits, Linwe, nur leider zur Fragestellung nicht ganz passend, sorry.
Gruß, CynasFan

[Der Dunkle König]

Kraftfelder wie das Erdmagnetfeld, die die kosmische Strahlung abschirmen, also geladene Teilchen, sind ja bekanntermaßen möglich. Die Nasa hat offenbar auch schon damit experimentiert, Raumschiffe in Plasmablasen einzuschließen, um sie vor der Strahlung zu schützen: http://www.wissenschaft.de/home/-/journal_content/56/12054/1024505/ Ist aber leider nicht mehr ganz aktuell, der Artikel.

Was Kraftfelder angeht, die echte Materie abhalten bin ich eher skeptisch. Ich kann mir gerade auch nicht vorstellen, wie es beschaffen sein müsste.

Das einer Energieschild halbdurchlässig wie auf der Enterprise ist, halte ich dagegen für möglich. Der ist dann eben einfach zu schlecht, um alles abzufangen.

[Der Leviathan]

Diesem wird ja auch irgendwann die Energie ausgehen und es wird kollabieren, wenn die Erde nicht zuvor zerstört wird.

Joa, im wesentlichen aber nur dann, wenn unser guter alter Erdkern-Bereich nicht mehr so heiß etc. ist.

ist ein Energieschild wie das Magnetfeld der Erde mit seinen offensichtlichen Schwächen, besonders an den Polen, das Höchstmögliche?

Umgekehrt Cyna Das Magnetfeld ist gerade an den Polen am stärksten. Je dichter die Feldlinien, desto stärker das Feld.

Ich würde sagen, dass es energieschilder geben wird, die einfach so lange bestehen bleiben, wie die enrrgiemreicht, auch wenn schaden dagegen prallt, nimmt es auch an energie ab

Nicht zwingend. Wenn wir die Gravitation bzw. ein gravimetrisches Feld als Schild nehmen, welches so stark ist, dass "Schaden" vom Feld umgeleitet wird, wird dieses noch stärker. Da durch zusätzliche Materie die Gravitation stärker wird.

[Whale Sharku]

Joa, im wesentlichen aber nur dann, wenn unser guter alter Erdkern-Bereich nicht mehr so heiß etc. ist.

Was wir btw getrost vergessen können. Da tut sich nicht mehr viel, bis die Sonne uns alle holen kommt.
Planeten haben ganz andere Probleme mit ihrem magnetischen Feld:

https://www.youtube.com/watch?v=5pG037UgBBI

Wollte das dazu los werden^^

[CynasFan]

ist ein Energieschild wie das Magnetfeld der Erde mit seinen offensichtlichen Schwächen, besonders an den Polen, das Höchstmögliche?

Umgekehrt Cyna Das Magnetfeld ist gerade an den Polen am stärksten. Je dichter die Feldlinien, desto stärker das Feld.

An den Polen ist es doch schwächer, eben weil dort alles zusammenläuft.
Ich meine, dort kann es nicht so viel kosmische Strahlung abhalten, weil der größte Teil nicht mehr im All ist, sondern auf Höhen, wo die Strahlung bereits Schäden anrichtet, für uns bekannt als Nordlichter oder Aurora Borealis.
Also selbst wenn es da stärker sein sollte, müsste ich jetzt nachgucken, es kann seine Funktion der Abschirmung aufgrund der Höhe nicht mehr vollständig ausfüllen.
Gruß, CynasFan

[Der Leviathan]

http://www.technikbox.at/fileadmin/kategorien/Kids/2009_Detailinfo/Magnetismus/ma9-detail.pdf
Ist zwar ne Kinderwebseite, aber die erklärt denke ich es einigermaßen ok^^
Der Grund, dass an den Polen die meisten Polarlichter sind ist auch dieser. Die geladenen Teilchen werden zu den Polen hingezogen (da es hier am stärksten ist).

[CynasFan]

Teils auch wegen der fast kugelförmigen Form der Erde, wo Strahlen halt abgelenkt werden. Trotzdem erstaunlicher Fakt, dass gerade am Äquator und an den Polen die höchsten Werte kosmischer Strahlung gemessen werden.

Auf Energieschilder übertragen würde das aber bedeuten, sie wären wirklich in manchen Teilen fast nutzlos, außer man überlappt sie derart, dass es schon fast wieder Energieverschwendung wäre.
Versteht ihr, was ich damit meine oder habe ich mich gerade zu verwirrt ausgedrückt?
Gruß, CynasFan

[Whale Sharku]

Nur, dass du Energieschilder geschrieben hast.
Schilder sind nicht zum Verteidigen da, sondern zum Bemalen und zur Verkehrsregulierung.

Ansonsten lasst doch mal hören, was ihr beide unter Polen versteht. Denn so, wie sich das Phänomen anhört, würde ich vermuten, dass das Gefälle, mit dem die Schutzwirkung sich verändert, wenn man ein bisschen nach Süden / Norden geht, an den Polen sehr hoch ist. Was bedeuten würde, dass z.B. innerhalb der Antarktis stark verschiedene Werte nebeneinander existieren können.
Also:
Redet ihr von "den Polen" als zwei kleinen Flecken oder von einem halben bzw. kompletten Kontinent?

[Der Leviathan]

Redet ihr von "den Polen" als zwei kleinen Flecken oder von einem halben bzw. kompletten Kontinent?

Ich rede von den magnetischen Polen^^

[Der Leviathan]

http://www.technikbox.at/fileadmin/kategorien/Kids/2009_Detailinfo/Magnetismus/ma9-detail.pdf
Ist zwar ne Kinderwebseite, aber die erklärt denke ich es einigermaßen ok^^

Ich muss anmerken das der Inhalt auf dieser Webseite doch Blödsinn ist. Beziehen tue ich mich auf

Nord- und Südpol wirken gegensätzlich, deswegen heben sich die Wirkungen der beiden Pole immer
mehr auf, je weiter man sich der Mitte nähert.

Heißt: In der "Mitte" eines Magneten ist natürlich das Magnetfeld nicht eliminiert. Wo man das auch immer lesen mag, es ist falsch. Genauso falsch wie zu behaupten das Magnetfeld sei an den Polen am schwächsten.

[CynasFan]

Hallo, ich wurde gestern mal gefragt, ob ich ein Thema für diesen Thread hätte und gestern hatte ich keines, dafür aber heute eines

Es geht mir dabei um eine Frage zur Lichtgeschwindigkeit, diese beträgt ja im Vakuum (nach heutigem Wissensstand) 299.792.458 Meter pro Sekunde, ist aber in Materie geringer.

Meine Frage wäre nun folgende:
Wir erzeugen irgendwo in einem Vakuum Licht (als Bündel oder Strahl sei mal egal!), dieses Licht bewegt sich mit seiner absoluten Lichtgeschwindigkeit durch das Vakuum bis es auf eine Materie trifft, in diesem Fall einmal Wasser. Das Licht durchquert das Wasser und wird dabei abgebremst und gibt einen Teil seiner Energie natürlicherweise an das umgebende Medium Wasser ab.
Nach einiger Zeit und deutlicher Verlangsamung kommt das Licht aber erneut in ein perfektes Vakuum!

Nun frage ich mich, was passiert mit der Lichtgeschwindigkeit bzw. mit der Geschwindigkeit des Lichtes? Bleibt das Licht auf der Geschwindigkeit quasi stecken, mit der es das Wasser verließ oder beschleunigt es erneut auf seine maximale Geschwindigkeit von 299.792.458 Meter pro Sekunde?
Und wenn das Licht beschleunigt, woher erhält es die Beschleunigungsenergie? Die ursprüngliche hat es ja zu Teilen im Wasser verloren und in dem neuen Vakuum ist nichts außer unserem neu ankommendem, energetisch ärmeren Licht.

Ich würde mich sehr über eine Antwort freuen, wenn es ein paar Experten da gibt, die mir das sagen könnten.
Gruß, CynasFan

[Gwanw]

Ich versuch das mal irgendwie leicht verständlich in eigenen Worten wieder zu geben. Die Photonen werden nicht gebremst, sondern lediglich die Lichtgeschwindigkeit verringert sich in Materie. Sofern das Licht also danach wieder auf ein Vakuum trifft, "bewegt" es sich auch wieder mit der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Um es mal bildlich darzustellen, weshalb dazu keine Energie notwendig ist, stell dir eine Schallwelle vor, die zuerst auf etwas schlecht/langsam leitendes trifft und danach auf etwas besseres. Die Schallwelle wird zwar schwächer wahrzunehmen sein, aber die Welle an sich bewegt sich mit einer Geschwindigkeit abhängig vom Material fort.
An jeden Physiker hier, entschuldigt diese Erklärung, aber ein besserer Vergleich ist mir auf die schnelle nicht eingefallen, auch wenn er an allen Ecken und Kanten fehler aufweist, denke ich, dass er dennoch die eigentliche Idee ganz gut vermitteln kann^^.

[Lócendil]

Der Vergleich von Gwanw ist ganz anschaulich. Ich wüsste dazu jetzt folgendes zu sagen: Das Licht tritt ins Medium ein und trifft auf die Moleküle und wechselwirkt mit diesen (zB Absorbtion, erneute Emission), sodass dadurch "Pausen" enstehen, die ja nach Material unterschiedlich lang sind. Denn zwischen den Molekülen ist schließlich auch Vakuum in dem das Licht mit c₀ reist.

Ansonsten noch ein Kommentar:
"diese beträgt ja im Vakuum (nach heutigem Wissensstand) 299.792.458 Meter pro Sekunde". Nicht nach heutigem Wissensstand, sondern exakt. Denn wir haben den Wert genau so definiert, damit wir daraus wir draus andere Größen wie zB den Meter ableiten können.

[CynasFan]

Der Vergleich von Gwanw ist ganz anschaulich.

Ganz ehrlich, Gwanws Kommentar war gut, aber erst mit deinem habe ich seinen richtig verstanden
Dennoch vielen Dank euch beiden, ihr habt mir sehr geholfen.

Nicht nach heutigem Wissensstand, sondern exakt. Denn wir haben den Wert genau so definiert, damit wir daraus wir draus andere Größen wie zB den Meter ableiten können.

Ich hatte das im Memory Alpha-Wiki (behandelt eigentlich Star Trek) nachgeprüft, weil ich nicht mehr ganz sicher war und die Seite gerade auf war.
Und da steht halt, dass dies die Lichtgeschwindigkeit nach heutigem Wissensstand sei und daher habe ich dies ungefiltert so übernommen. Tut mir also Leid, wenn ich da einen Fehler gemacht habe, wollte solche Fehler eigentlich vermeiden.
Gruß, CynasFan

[Lócendil]

Die Definition die du gepostet hast, ist in der Tat die, die man im Rahmen der Elektrodynamik aus den Maxwell-Gleichungen herleiten kann. Aber da die magnetische Feldkonstante genau 4*pi*10^-6 Vs/Am beträgt und c₀ fest definiert ist, kennen wir ε₀ ebenfalls genau. Halt wirst du jetzt sagen - wir kennen pi doch garnicht genau! Aber mittlerweile ist pi bis auf über eine Billionste Stelle hinter dem Komma bekannt - und durch Reihendarstellungen und entsprechenden Computern ist eigentlich kein Ende in Sicht. Dh wir kennen μ₀ bis ins Unendliche, sodass wir ε₀ auch bis ins Unendliche kennen.

Edit: Leviathans Post auf den ich mich beziehe ist leider verschwunden.

Tut mir also Leid, wenn ich da einen Fehler gemacht habe, wollte solche Fehler eigentlich vermeiden.

Brauchst dich nicht zu entschuldigen

[Der Leviathan]

Hatte den Post übrigens gelöscht weil die Formel auf der MU grausig aussah und die Gefahr auf Augenkrebs groß war. Hatte dann vergessen den Post neu zu machen ^^ Damit für alle klar ist was gemeint ist:
Wir beziehen uns auf diese Formel: https://upload.wikimedia.org/math/d/b/b/dbbc4da9064ca79794d71adb49773311.png
Und meine Aussage war, dass wir c nicht exakt bestimmen können, da die beiden Konstanten dieser Formel es ebenfalls nicht sind.
Ja klar können wir es enorm exakt bestimmen, aber eben nicht exakt Ich meine hier ist nur eben der Knackpunkt der Physik, das es eben alles auf Ungenauigkeiten basiert, seien sie noch so klein. Bei der Herleitung der Definition von E (feldstärke) ist es ja genauso, zumindest wenn man diese Herleitung macht:
http://gfs.khmeyberg.de/0910/0910Kurs12Ph3g/MaterialFuer091012PH3g/2009081912Ph303.jpg
Da sagen wir ja auch einfach: für kleine Winkel Alpha tan(alpha)=sin(alpha), arbeiten also mit inexakten Werten.
Der Punkt ist eben, dass man finde ich bei der Physik niemals von exakten Werten sprechen kann. Seien es große oder kleine Abweichungen.
Das ist daher nicht als Spitz finden gemeint, sondern eher als allgemeine Kritik der Physik, da mich das (Vor allem bei der Herleitung von E) extrem stört^^

[Lócendil]

Bei der Herleitung der Definition von E (feldstärke) ist es ja genauso, zumindest wenn man diese Herleitung macht:
http://gfs.khmeyberg.de/0910/0910Kurs12Ph3g/MaterialFuer091012PH3g/2009081912Ph303.jpg

Hä, was meinst du damit jetzt genau? Ne Definition kannst du auf jeden Fall nicht herleiten, deshalb heißt es Definition^^ Und was genau die Skizze jetzt mit der Definition von E zu tun hat verstehe ich auch nicht so ganz. Ein Pendel auf das ein paar Kräfte wirken (so interpretiere ich das Bild jetzt einfach) ist erstmal auch exakt - wollen wir aber eine Bewegungsgleichung zB mit dem Lagrangeformalismus ausrechnen müssen wir natürlich sowas wie Kleinwinkelnäherung benutzen. Tut man das nicht, ist das Problem auch garnicht mehr analytisch, sondern höchstens numerisch lösbar.
Aber im Großen und Ganzen hast du natürlich Recht. Physiker, sowohl Experimental- als auch Theoretiker suchen immer nur hinreichend exkate Lösungen. Jeder der eine exakte Wissenschaft studieren will, sollte es mit Mathematik versuchen. In Physik wird genähert, gerundet und (Taylor-)entwickelt was das Zeug hält. Und das dürfen wir uns auch erlauben, da etwas was eine Theorie vorhersagt, experimentell untersucht wird. Und da es bei egal welchem Experiment immer Messfehler gibt, reichen hinreichend genaue Lösungen mehr als aus.

[Der Leviathan]

Hä, was meinst du damit jetzt genau?

Ich meinte, diese Herleitung (Bezug nehmend auf dieses Bild http://gfs.khmeyberg.de/0910/0910Kurs12Ph3g/MaterialFuer091012PH3g/2009081912Ph303.jpg)

sin(α)=s/l
tan(α)=F_el/F_g

Für kleine Winkel  sin(α)=tan(α)

==> s/l=F_el/F_g
==> F_el=s* F_g/l

Da l und  F_g konstant, fassen wir F_g/l zu k zusammen

==> F_el=k*s
==> F_el ~ s

Weiterhin sehen wir durch experimentieren mit anderen Ladungen

q ~ s

Ferner folgt daraus
F_el ~ q

Oder anders gesagt
F_el/q=konstant

und dieses Konstant ist dann unser E, und die Definition der elektrischen Feldstärke.

Diese Herleitung meinte ich^^