Overleg:Inertiaalstelsel

Ik ben geen relativiteitsexpert, maar ik merk steeds een bepaalde onlogica. Nooit was me duidelijk wat een inertiaalstelsel is en ook dit artikel maakt het niet duidelijk. Want wat betekent aan zichzelf overgelaten? Wat voor beweging een object ook uitvoert, ten opzichte van het "eigen" coordinatenstelsel is het in rust. Is dus ieder stelsel een inertiaalstelsel? Ik heb zo het idee dat het begrip inertiaalstelsel nog een artefact is uit het pre-relativisme, om toch zoiets als absolute eenparige beweging als houvast te introduceren. Kan iemand licht in de duisternis brengen?Nijdam 5 mrt 2005 22:49 (CET)

De gebruikelijke definitie: de 2e wet van Newton moet gelden, dwz. een deeltje waarop geen kracht werkt (in het artikel: aan zichzelf overgelaten) is in rust (tov het stelsel) of beweegt eenparig rechtlijnig. De verdere toevoeging: het stelsel mag geen versnelling ondervinden, kan niet gehandhaafd blijven, want de vraag is: versnelling tov wat? Een vrij vallend ruimteschip is versneld tov de aantrekkende massa, maar is wel een inertiaalstelsel! Het probleem spitst zich dus toe op: wanneer werkt er geen kracht op een deeltje? Blijkbaar is bedoeld: in het stelsel werkt er geen kracht op. Maar hoe stellen we dat vast?? Niet door te kijken of het in rust is of eenparig rechtlijnig beweegt, want dan draaien we in een kringetje rond. Het lijkt er echter op dat zo geredeneerd wordt en dat inderdaad ieder stelsel een inertiaalstelsel is. Immers als een deeltje in rust is, of eenp.rl. beweegt, zal men zeggen dat er netto geen kracht op werkt.Nijdam 6 mrt 2005 00:24 (CET)

Ook de zin: "een inertiaalstelsel kan zich door de ruimte bewegen" is betekenisloos, want het is niet vast te stellen of voor te stellen. Alleen over de onderlinge beweging van stelsels kan worden gesproken. DIt is juist een kerngedachte in de relativiteitstheorie.Nijdam 6 mrt 2005 00:30 (CET)

Ik ben geen deskundige. Maar volgens Newton kan je een coordinatenstelsel los denken van de rest van het heelal. Die sommetjes heb ik op school gehad. Het begrip "massatraagheid" is een abstractie die geen echte werkelijkheidswaarde heeft maar wel handig is als rekeneenheid. Dus die zin: "aan zichzelf overgelaten" veronderstelt dan de massatraagheid als een substituut voor het ontbreken van de invloed van de rest van het heelal. Een pure abstractie, daarom is het zo moeilijk te snappen vooral nu met de nieuwe inzichten die zijn ontstaan. Het leukste voorbeeld vind ik de aarde met een coordinatenstelsel dat aan de aarde vastzit en je denkt de zon en de rest weg. Dat mag volgens Newton (zoals ik het geleerd heb op school). De rotatie van de aarde valt dan weg. Toch bljven de krullen om de depressies en hogedrukgebieden draaien "alsof" de aarde draait. Dit stelsel is echter geen inertiaalsysteem omdat het tenopzichte van het coordinatenstelsel van het zonnestelsel een versnelling heeft (het ronddraaien is een versnelling). (trucje van Newton om toch gelijk te krijgen) Dus de vraag dan is: welk coordinatenstelsel is de enige echte die stilstaat? Volgens Newton die ten opzichte van de "vaste sterren". Alleen bleken die later ook allemaal te bewegen tot groot plezier van de relativisten. Ook Einstein paste bij zijn speciale relativiteitstheorie die inertiaalsystemen toe. Totaan de algemene relativiteitstheorie. --alsdus gehoord en begrepen te hebben--Gebruiker:Jan Duimel 6 maart 2005 12:)) (CET)

Hallo Jan Duimel. Ik heb het begin van "achtergrond" wat aangepast, maar het gedeelte na K=m.a begrijp ik niet meer. Zou je dat wat kunnen verduidelijken?Nijdam 6 mrt 2005 22:30 (CET)

Hoi Nijdam. Sorry, maar door jouw aanpassing is mijn bedoeling verloren gegaan. Vandaar dat je me later niet meer snapt. Ik heb het vast te moeilijk opgeschreven, sorry. Je stelt in je aanpassing dat een voorwerp een massatraagheid "heeft". Dat is nu net niet wat ik bedoel. Van een voorwerp kan je gadeslaan hoe hij zich gedraagt. Daaruit kan je een model afleiden. Maar dat model is niet de werkelijkheid maar een hulpmiddel. Die massatraagheid is ook alleen om mee te rekenen, het heeft geen absolute werkelijkheidswaarde, het heeft ook zijn beperkingen. Je zou kunnen stellen dat het gedrag van twee voorwerpen t.o.v. elkaar totaal verandert indien het heelal verder leeg zou zijn. Dan zou ook de massatraagheid niet meer bestaan. De aarde zou niet meer om de zon draaien maar erop vallen. Ik zal proberen het stukje te herschrijven. Gebruiker:Jan Duimel 7 mrt 2005 22:35 (CET)

Hallo Jan Duimel. Ik denk dat hier een lange discussie gaat ontstaan. Ik weet nog steeds niet wat een inertiaalstelsel(IS) is. Ik ga er vanuit dat we niet spreken over absolute ruimte. Wel is het zo dat wanneer ik een IS ken ik willekeurig veel andere kan herkennen. De vraag is hoe ik enig IS kan herkennen en ook of alle ISs equivalent zijn. Ik vermoed dat er geen ISs bestaan, maar alleen lokaal benaderingen. De gedachte dat zo'n stelsel niet versneld mag zijn, roept meteen de vraag op: versneld ten opzichte waarvan? Het lijkt er ook veel op dat men zegt: als de wetten van N gelden heb ik een IS en in een IS gelden de wetten van N. Alleen om daarna met die wetten te gaan rekenen. Mogelijk bestaat een IS alleen in een universum zonder gravitatie. En bij benadering lokaal rond een massapunt dat vrij " valt" in een gravitatieveld, en dus wel versneld is tov dat veld. Ik weet niet of het voorbeeld van de aarde alleen in de ruimte wel juist is. Het gaat er daarbij om of je in een volkomen lege ruimte kunt ontdekken of je roteert, doordat je merkt dat je armen maar niet langs je lichaam willen blijven. Wie het weet mag het zeggen, maar tot nu toe lijkt elke gedachte daarover speculatief. Ik denk dat er geen middelpuntvliedend effect meer is in een lege ruimte, anders is er toch weer een absoluut begrip. Het voorbeeld lijkt me trouwens ook in strijd met je opmerking over aarde en zon in een verder lege ruimte. Die zullen bij gebrek aan referentie niet weten dat ze om elkaar heen draaien en op elkaar vallen. Zonder traagheid zelfs momentaan. Kortom: ik weet het niet meer.Nijdam 8 mrt 2005 17:22 (CET)

Hoi Nijdam. Ik ben het met je eens. Er is niet zoiets als "absolute ruimte", alleen ging Newton daar wel vanuit: de ruimte binnen de "vaste sterren" zoals die toen bekend stond. En het is heel pragmatisch om te stellen als de wetten gelden, dan kan ik ze gebruiken. Al die denkspelletjes over het lege Heelal zijn eigenlijk onzin, we kunnen het toch niet verifieren. Maar het maakt ons wel bewust van onze beperkingen in het denken zelf. Als we een kogelbaan berekenen dan gebruiken we de wereld als referentie, gaan we op wereldschaal kijken naar de krullen om de depressies, dan gebruiken we het zonnestelsel als referentie. En effecten van de Zon t.o.v. het melkwegstelsel.. enz enz. Met Socrates weten toch dat we niets echt kunnen weten. Kortom: ik weet het ook niet. Gebruiker:Jan Duimel 8 mrt 2005 18:05 (CET)

Hallo Nijdam. Voor zover ik het begrepen heb, mogen, strikt theoretisch gezien, inertiaalstelsels t.o.v. elkaar niet versneld zijn. Ik ben het dus niet eens met je wijziging van 25 mei. In de praktijk kan je dat wel doen: voorzover er in zo'n stelsel de wetten van Newton redelijk geldig zijn, is er niets op tegen (zoals ik hierboven heb beschreven). Bovenaan deze pagina zeg je (citaat): "Ik heb zo het idee dat het begrip inertiaalstelsel nog een artefact is uit het pre-relativisme" , daar sla je m.i. de spijker op zijn kop. Maar nu doe je opeens alsof het niet meer zo is!! Newton leefde lang geleden maar hij wist toen natuurlijk ook wel dat het een zwakke plek in zijn theorie was. Hij had er alleen geen antwoord op en Einstein wel. Daarom dat inertiaalstelsel: Newton klopt als Newton klopt. Maar het rekent met Newton wel veel makkelijker!

Nu even strikt Newtoneriaans (en niet relatief) gedacht: indien een coördinatenstelsel versneld, dan treden op alle massa's in dat stelsel 'extra' krachten op volgens K=m.a waarbij dus die a de versnelling van het stelsel is. Indien het een inertiaalstelsel betrof (dus niet versneld) dan zouden die krachten niet aanwezig zijn. Dat is het grote verschil: in het eerste stelsel gaan de wetten van Newton niet meer op omdat alle massa's in het stelsel zelf gaan bewegen door die versnellingskracht als gevolg van de versnelling van het stelsel zelf. Maar in het inertiaalstelsel gaan de wetten van Newton wel op omdat die (extern veroorzaakte) krachten daar niet aanwezig zijn. Overigens net als in jouw voorbeeld van het vrijvallende stelsel in een gravitatieveld. Maar elke andere versnelling dan vrije val in dat gravitatieveld is dus strikt genomen geen inertiaalstelsel (tenzij je het gravitatieveld mee opneemt in het stelsel zelf natuurlijk). Jan Duimel 27 mei 2005 00:19 (CEST)

Hallo Jan, ik denk dat de gedachte dat een inertiaalstelsel niet versneld is een mivatting is. Direct al rijst de vraag "versneld tov. wat?" De naam suggereert wel zoiets, maar "what's in a name?". We kunnen niet uitmaken of iets versneld is, zonder te vermelden ten opzichte waaarvan. Vandaar ook de definitie in termen van de wetten van N. Uit mijn voorbeeld van twee vrij vallende stelsels aan weerszijden van de aarde, blijkt al dat er tov elkaar versnelde inertiaalstelsels te zijn.Nijdam 28 mei 2005 23:42 (CEST)

Hoi Nijdam. Ik heb geprobeerd het nu zo 'zuiver' mogelijk te herschrijven en rekening gehouden met jouw "vrijvallend" inertiaalstelsel. Tevens heb ik de gedachtengangen van 'absolutisten' en 'relativisten' wat duidelijker naast elkaar gezet en het verschil tussen theorie en praktijk wat naar voren gebracht. Anders wordt het zo'n abstract stukje. groeten Jan Duimel 29 mei 2005 14:08 (CEST)

Door de laatste tekstuele wijziging is het me opgevallen dat de tekst niet duidelijk genoeg is. Ik heb getracht dit te verbeteren. Jan Duimel 20 apr 2007 11:48 (CEST)

Betekenis?

Als men zich beperkt tot een van beide stelsels, bijvoorbeeld voor een berekening daarin, doet men dus eigenlijk ten onrechte alsof dat stelsel in rust is, terwijl het in werkelijkheid in versnelling is.

Het bovenstaande begrijp ik niet. Wat betekenen rust en beweging? Het zal altijd om relatieve rust en beweging gaan.Madyno 20 apr 2007 12:19 (CEST)

De werkelijkhed is volgens mij ook niet te begrijpen in essentie. In het denkkader van Newton gaat men uit van de "absolute ruimte". Die staat dus "absoluut" "stil" er is daar niets relatiefs aan. Alle invloeden uit het hele universum heffen elkaar op in het centrum. Echter iedereen bevindt zich in het centrum omdat er geen begrenzing is. Dat is ook zo fijn, omdat dan iedereen kan werken met hetzelfde in essentie onbegrijpelijke maar wel praktisch hanteerbare begrip "massatraagheid". Toch vallen al die centra niet samen. Als ik een berekening maak van een raket of een projectiel, dan denk ik echt dat het stelsel waarmee ik werk stilstaat. Dat is de beperking van mijn denken. Als je het relativistisch beschouwd dan heb je natuurlijk gelijk. Het vervelende is dat iedereen gelijk heeft in zijn model van de werkelijkheid: t is maar een model. Ook Einstein met zijn gekromde ruimte is maar een model van de werkelijkheid. Jan Duimel 20 apr 2007 12:41 (CEST)

Jan, aardig van je dat je me uitleg probeert te geven, maar de bedoeling van mijn opmerking is dat de genoemde zin m.i. zo niet kan blijven bestaan. Die moet anders geformuleerd worden, maar ik zou niet weten hoe, omdat me niet duidelijk is wat je ermee wil zeggen.Madyno 20 apr 2007 17:59 (CEST)

Tja misschien moet ik het voor de duidelijkheid nog wat herschrijven. Veel meer naar de absolute ruimte toe, zoals bedoeld is door Newton, en niet alleen de twee inertiaalstelsel ten opzichte van elkaar, los gezien van het hele heelal: dat is eigenlijk zoals ik het bedoelde. Ik ben nooit zo goed in zuiver nederlands formuleren, misschien dat we samen er iets beters van kunnen maken. Graag enige dagen geduld. Enige eenvoudige standaard definities: rust is als iets stilstaat, dus als de positie niet verandert. Dat is ten opzichte van het euclidische coordinatenstelsel vanzelfsprekend, want dat is altijd de (wiskundige) referentie. Beweging is de verandering van de positie in het stelsel na enige tijd. Snelheid is de eerste afgeleide van de beweging naar de tijd. Versnelling is de tweede afgeleide van de beweging naar de tijd. De versnelling gaat altijd samen met een evenredige versnellingskracht volgens F = m * a Jan Duimel 21 apr 2007 02:09 (CEST)

OK, laten we het samen proberen. Rust is niet als iets stilstaat, want dat zou weer iets absoluuts betekenen. Maar rust en beweging zijn altijd relatief tov een stelsel (of tov iets anders). Binnen een stelsel is iets in rust, als de positie in het stelsel constant is. Etc.Madyno 21 apr 2007 22:14 (CEST)

Sorry, zo komen we er niet uit. Ik ga het veranderen naar "de absolute ruimte" als referentie. Dan poets jij daarna de taal maar op. Jan Duimel 22 apr 2007 08:22 (CEST)

definitie

Ik heb een vraag over het gebruik van "euclidisch" in de eerste, definieërende zin van dit lemma. Voegt het iets toe ? Wordt de definitie fout als je het weglaat ? En een tweede vraag: als je voor een "inertiaalstelsel" als definitie geeft dat de wetten van Newton daar in moeten gelden....is dat dan niet een soort cirkelredenering ? De engelse versie doet dat veel netter. Sjoerd22 5 apr 2009 17:06 (CEST)

Hoi Sjoerd.

1. Voor mijn gevoel gaat er iets fout als je het "euclidisch" weglaat. Ik neem aan dat bewegende voorwerpen in de ruimte zich niks aantrekken welk soort stelsel je gebruikt om te beschrijven hoe ze zich bewegen. In de "echte" ruimte bewegen massa's zonder dat er een kracht op werkt in "rechte" banen. Dus bijvoorbeeld twee massa's die met dezelfde snelheid zich evenwijdig bewegen in een grote lege ruimte, (afgezien van hun onderlinge aantrekkingskracht) blijven onderling eeuwig op dezelfde afstand van elkaar. Dat kan je lekker makkelijk beschrijven in een eucidisch stelsel. Recht is recht. Als je een niet-euclidische meetkunde gebruikt, hoe corrigeer je dat dan als dat niet zo is ? De afstand wordt anders: ze kunnen zelfs tegen elkaar botsen ! Of bedoel je dat de onderlinge aantrekkingskracht dan impliciet in de meetkunde is verwerkt ? Maar dan moet je wel het soort meetkunde aangeven waarbij dat dan gebeurd en schalen op grond van de massagrootte en ook de orientatie juist definieren toch ?

2. Ik ben het eens met het feit dat het een "soort" cirkel-redenering is, maar volgens mij is dat juist. Dat vind ik ook zo mooi, zie de eerste zin van de Tao_Teh_Tsjing In de engelse versie vind ik die cirkelredenering alleen via een omweg terug: dat vind ik taalkundig verhullend indirect en daarom minder netjes ("oprecht"). Verkort zegt de engelse versie: "Het is (dus in een inertiaalstelsel) steeds hetzelfde en als het niet hetzelfde is dan moeten we "virtuele krachten" te hulp roepen. bah bah klinkt wel mooi dat wel haha. Jan Duimel 5 apr 2009 21:00 (CEST)

Mijn gevoel is nogal anders. Het zegt dat dit een voorbeeld is van een item - waarvan een heldere uitleg voor bijvoorbeeld leerlingen en studenten erg belangrijk zou zijn - dat al in de eerste zin volslagen ontoegankelijk is gemaakt. En helemaal zonder noodzaak: als de "wetten van Newton" in een stelsel gelden hoef je echt niet toe te voegen dat dat stelsel "Euclidisch" is. De essentie van een inertiaalstelsel heeft weinig te maken met of de wetten van Newton er gelden. Een stelsel met een schijnkracht zoals Fmpv of een Corioliskracht voldoet ook aan de wetten van Newton, en is niet-inertiaal. Een definitie van een inertiaalstelsel waar het hele begrip "inertia" of trage massa niet in voorkomt is m.i. gewoon fout. Ik ga nu de Tao Teh Tsjing opzoeken om te kijken waarom dat relevant is. Sjoerd22 9 apr 2009 01:37 (CEST)

Referentiesysteem

In de Duitse en de Engelse W. worden apart referentiesysteem en coördinatenstelsel genoemd. Zouden wij dat ook moeten doen? Madyno (overleg) 12 sep 2021 16:45 (CEST)