Kontinuitätsgesetz philosophie

Wissenschaft Physik
#22

danke , verstehe ich das also richtig so : wenn ein bewegendes Teilchen mit einer Wand oder einem anderem bewegnes Teilchen kollidiert , wird das Teilchen entgegengesetzt der Strömung geschubst und dadurch werden die Teilchen etwas „ruhiger“ und stoßen nicht mehr so oft und stark gegen die Wand oder andere Teilchen und haben daher untereinander einen hohen Abstand , und hoher Abtand= gerringer Druck ?

Allerdings verstehe ich immernoch nicht, warum genau denn jetzt die Geschwindigkeit in der Verengung höher wird.

#23

Aber wenn das stimmen sollte , wäre es doch falsch , wenn man sagen würde , dass durch die Beschleunigung (die Kinetische Energie dann „benötigt“) die Energie aus den Druck in Kinetische umgewandelt wird?

#24

Wohin sollen denn die Teilchen verschwinden und nach der Verengung wieder auftauchen?

#25

also ich weiß schon , wenn eine Verengung kommt , dass die Strömung schneller sein muss , damit überall (z.b pro Sekunde ) gleich viel strömt , allerdings frage ich mich denn genau wodurch denn jetzt die Strömung beschleunigt wird oder ist das nicht zu beantworten?

#26

Das hatte ich neulich doch auch schon mal erklärt:
Der Fluss des Fluids wird in Volumen pro Zeiteinheit gerechnet.

Wenn wir mal ein Rohr annehmen mit einem Innendurchmesser von 31,83 cm ergibt das einen Querschnitt von 100 cm². Wenn Durch dieses Rohr ein Fluid mit 1 l/s fließt, also mit 1.000 cm/³/s, dann bewegt sich das Fluid mit 10 cm/s fort.

Wenn wir jetzt eine Engstelle im Rohr haben, nehmen wir mal an, auf 3,183 cm Durchmesser, ergibt das einen Querschnitt von 10 cm². Damit weiterhin 1 l/s (1.000 cm³) fließen kann, wird sich die Geschwindigkeit auf 100 cm/s erhöhen müssen.

Was sie auch tut.

Der Fluss kommt ja nur dadurch zustande, dass auf das Fluid eine Kraft einwirkt. Üblicherweise bezeichnet man diese Kraft als Druck. Ein mögliches Gerät zum erzeugen dieses Druckes kann eine Pumpe sein. (Es reicht aber auch schon die Gravitation, wenn zum Beispiel ein Rohr an einem Abhang liegt.)

Die Strömung kommt durch den Druckunterschied an zwei Stellen zustande. Bei einem Gartenschlauch zum Beispiel durch die Pumpe auf der einen Seite und der Luftdruck auf der anderen.

Wenn redet, gibt es durch Zwerchfell und Brustkorb einen Überdruck in der Lunge, wodurch die Luft in Richtung des geringeren Luftdrucks im Raum fließt. Die Luft, die an den Stimmbändern vorbei fließt, regt diese übrigens auf Grund des Bernoulli-Effekts zum Schwingen an und dadurch zur Wiedergabe von Tönen…

#27

ich glaube , dass niemand zu 100% versteht was ich meine (das ist keinesfalls böse gemeint ) .
Verstehe ich das also richitg: Wenn eine Verengung kommt, muss das Fluid schneller strömen , damit auch (Theoretisch) in der Verengung die gleiche Menge Fluid (z.b Liter pro Sekunde) strömt wie ausserhalb der Verengung.
(Da allerdings die Beschleunigung des Fluids auch Energie „benötigt“ , wird die Energie aus dem Druck aus der Umgebung umgewandelt und dadurch entsteht ein niedriger Druck?)

Aber ich danke euch allen , dass ihr versucht , mich aufzuklären :slight_smile:

#28

Das gebe ich ehrlich zu.

Genauso, wie ich zugebe, dass meine Schulzeit inzwischen so lange her ist, dass ich vergessen habe, wie man „kinetische Energie“ definiert, was der Gegensatz dazu war und wie das eine in das andere gewandelt wird…

#29

Genauso, wie ich zugebe, dass meine Schulzeit inzwischen so lange her ist, dass ich vergessen habe, wie man „kinetische Energie“ definiert, was der Gegensatz dazu war und wie das eine in das andere gewandelt wird…

Hallo @Pierre,
die kinetische Energie eines Gegenstandes mit der Geschwindigkeit v und der Masse m wird zu E = mv^2/2 berechnet. Das ist die Definition der kinetischen Energie.

Einen Gegensatz dazu gibt es nicht. Sondern vielmehr gibt es zahlreiche Energieformen, die man alle ineinander umwandeln kann. Ein beliebtes Beispiel in der Schule sind Bewegungen, bei denen eine Masse fallengelassen oder nach oben oder unten geworfen wird. Dann wandelt sich die kinetische Energie hauptsächlich in potentielle Energie um. Diese wird zu E = mgh berechnet, wo m wieder die Masse des Gegenstandes ist, g der Ortsfaktor (gleich der Erdbeschleunigung 9.8 m/s^2) und h die Höhe des Gegenstandes über dem Nullniveau (typischerweise der Fußboden).

Liebe Grüße
vom Namenlosen

#30

Ich versuche es noch ein letztes Mal undzwar etwas anderes formuliert.

Meine Frage ist , warum kann sich das Fluid vor der Verengung nicht stauen , also wieso ist das Fluid jetzt der „Meinung“ , dass es schneller strömen muss? Ja ja klar , Kontinuitätsgesetz und so paar Mathematiche Hieroglyphen erklären das mit Formeln usw. aber dennoch ist das für mich keine genau Erklärung . Gibt es hier eine (Physikalische (und einfache ))Erklärung oder ist die bittere Wahrheit hier (wie bei vielen anderen Gesetzen u.ä) einfach , dass es keine bessere Antwort (die man akzeptieren muss)gibt als einfach „Kontinuitätsgesetz“?

#31

Ich frage mal genauso offen zurück: was verstehst Du nicht an meiner Antwort, dass das Volumen pro Zeiteinheit vor und in der Verengung gleichbleibend ist?

#32

Was ich nicht verstehe ist , wer zwingt es den Teilchen schneller zu strömen?
Beispiel: auf einer Straße mit 2 Spuren in einer Richtung fahren alle Autos mit ein konstantem Geschwindigkeit und einem konstantem Abstand. Und wenn man jetzt mal zählen würde , wieviele Autos pro Minute an einer bestimmten Stelle lang fahren , kommt man z.b auf 10. So, jetzt wird eine Spur gesperrt und die Autofahrer haben alle ein Ziel undzwar das sie auf der einen Spur (Engstelle) auch auf 10 Autos pro Minute kommen und da die Autofahrer ja denken können, geben sie Gas und werden schneller.
Bei einem Fluid ist ja auch so. Sie werden in einer Verengung schneller. ABER jetzt kommt der Punkt , den ich nicht verstehe. Stichwort: Ziel und Denken.
Das Fluid kann weder denken und hat weder ein Ziel. Wie funktioniert das ganze also? Ist das überhaupt genau zu beantworten?

#33

Ja natürlich.

Was zwingt die Teilchen überhaupt zum Strömen?

Eine Kraft.

Das kann zum Beispiel die Gravitation sein oder ein von außen herbei geführter Druckunterschied.

#34

Ich glaube du verstehst einfach nicht , was ich meine.

Deswegen würde ich ganz gerne fragen ob ich es so verstanden habe: Wenn eine Verengung kommt , muss das Fluid schneller strömen , weil das Volumen pro Zeiteinheit immer gleich sein muss (um genauer zu sein , ist das sogar der Punkt , den ich nicht verstehe). Das schnellere Stömem "braucht "KinetischeEnergie und die wird aus dem Druck der Umgebung umgewandelt.

Und eine kleine Neben-Frage. Es stimmt nicht , dass vor der Verengung sich der Druck erhöht( und das der Grund ist , warum die Strömung schneller wird ), weil sich die Luft wegen der Verengung staut , oder ?

#35

Du hast die Frage im Themenbrett Naturwissenschaft/Physik gestellt - auch wenn du das Wort „Philosophie“ in die Überschrift gesetzt hast.
Ich antworte noch mal im Sinne der Physik.

Naturwissenschaft beobachtet und beschreibt die Welt. Aber sie liefert keine kausale Erklärung.
Physiker messen den Druck und das durchströmende Volumen in vielen verschiedenen Versuchsanordnungen.
Sie entwickeln eine Hypothese, wie sich die Beobachtungen mathematisch beschreiben lassen.
Dann machen sie weitere Versuche, um diese Hypothese zu bestätigen oder zu widerlegen.
Schließlich haben sie eine Formel, die die Ergebnisse aller bisher gemachten Beobachtungen hinreichend genau beschreibt.

Physik ist nicht „das Teilchen muss jetzt X tun, weil Y“. Das ist Metaphysik, die nicht in mathematische Modelle zu fassen ist.
Physik ist „die Welt ist, wie ich sie beobachte. Diese Formeln beschreiben das beobachtete Verhalten des Teilchens. Es gibt kein ‚warum‘.“
Irgendwann werden andere Physiker kommen, noch viel genauer messen und dann feststellen, dass das Verhalten des Teilchens viel komplexer ist, die mathematische Beschreibung komplizierter und eine verständliche Erläuterung kaum noch möglich.
Das ist z.B. beim Übergang von der Newtonschen Mechanik zur Relativitätsmechanik passiert.
Die Erklärung „der Apfel fällt zu Boden, weil die Erde eine (Gravitations-)Kraft auf ihn ausübt“ passt nicht mehr zur mathematischen Beschreibung. Stattdessen bewegen sich Äpfel und Planeten auf einmal auf Geodäten durch die Raumzeit.
Aber auch das ist nur eine Interpretation der Gleichungen.

Vielleicht gibt es irgendwann eine Quantenströmungsdynamik, die alles viel komplizierter und unverständlicher beschreibt, und wo das Teilchen nicht schneller werden muss, sondern will.
Die Naturwissenschaft endet mit diesem Fazit: Die Flüssigkeit strömt ab der Verengung schneller und der Druck verringert sich, weil es so beobachtet wird.

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#37

Also kann man sagen , dass die Erklärung: Wenn das Fluid schneller wird, wird durch Beschleunigung die Druck Energie in Kinetische Energie umgewandelt ", einfach nur eine Vermutung ist und meine Frage : Warum es denn jetzt genu schneller wird ,(noch) nicht genau erklärt werden kann , (weil es einfach nur eine Beobachtung ist) ?

#38

Nein, sondern das ist eine Veranschaulichung der mathematischen Gleichungen, die man zur Beschreibung der Beobachtungen entwickelt hat.
Man kann diese Gleichungen nach verschiedenen Größen auflösen. Eine davon wird größer, wenn eine höhere Geschwindigkeit gemessen wird. Eine andere wird größer, wenn ein höherer Druck gemessen wird. Und man kann feststellen, dass beide zusammen immer gleich viel sind. Zur Veranschaulichung haben die Physiker das eine „kinetische Energie“ genannt und das andere „Druckenergie“. Und weil beide Größen zusammen konstant bleiben, sagen die Physiker, dass die eine in die andere umgewandelt wird.
Aber es bleiben Veranschaulichungen, es sind keine Begründungen.

Möglicherweise kommt eines Tages ein Albert Zweistein oder Dreistein und entwickelt andere Formeln, für die diese Veranschaulichungen nicht mehr passen und wo es keinen Sinn ergibt, von Druckenergie oder kinetischer Energie zu sprechen - wer weiß?
Trotzdem wird man nach wie vor beobachten, dass in dem Szenario, um das es hier geht, sich an der Verengung der gemessene Druck verringert und die gemessene Geschwindigkeit erhöht.

Es gibt kein „warum“. Es gibt Formeln zur Beschreibung. Wenn man in diese Formeln konkrete Werte einsetzt, ergibt sich eine Vorhersage, die man durch Messungen an einem Experiment überprüfen kann.
Man kann den Größen, die in diesen Formeln vorkommen, anschauliche Bezeichnungen geben (oder es versuchen).
Aber du kommst nie zu einer Aussage „die Welt verhält sich sich so, weil …“, sondern du bleibst immer auf der beobachtenden Seite: „die Welt verhält sich, als ob …“

#39

Achso , also wenn man sagt, dass durch die Beschleunigung , Druck Energie in Kinetische Energie umgewandelt wird , heißt es noch lange nicht , daß es stimmen muss , sondern es ist nur eine Veranschaulichung zu den Formeln?

( und wenn ich jetzt mal ganz Unwissen-haft frage , warum die Strömung jetzt in der Verengung schneller ist , könnte eine Antwort sein : weil es so ist ? Für dummis erklärt)

#40

Du formulierst die Frage immer so ein bisschen schräg. :slight_smile:
„Stimmt“ oder „stimmt nicht“ ist eigentlich keine passende Kategorie.

  • man „erfindet“ Formeln, die zu den Beobachtungen passen
  • man „erfindet“ Namen und Veranschaulichungen, die zu den Formeln passen

Insofern stimmt schon alles, weil man alles passend erfindet.

Das alles beschreibt aber nur soviel, wie wir mit unseren Sinnen (und Messgeräten) erfassen können. Die Welt „an sich“ entzieht sich der Naturwissenschaft. Darüber denken die Philosophen nach.

#41

Ah ok . Verstehe ich das aber richtig, dass die Beschleunigung der Luft in der Verengung nur eine Beobachtung ist (und es keine wirkliche Erklärung gibt )?
Tut mir leid das ich die Fragen so komisch und so oft stelle.

#42

Nein, ist schon OK. Dann muss man auch bei der Antwort genauer nachdenken.

Das trifft es ziemlich gut, wie ich es sehe, ja.
Die Naturwissenschaft beobachtet und beschreibt gefundene Muster.
Durch die umgangssprachliche Erläuterung der Formeln erscheint es nur so, als würde damit auch das „warum“ erklärt.

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