Wenn sich jemand mit allgemein anerkannten und angewendeten Formeln von Planck und Heisenberg anlegt, so gehört er hier hin, in bumi bahagia. bumi bahagia beherbergt Menschen, welche das Alte studieren und ehren, welche jedoch jederzeit offen sind, Neues zu erkennen und dabei möglicherweise auch herauszufinden, dass sich Vorgänger, auch noch so bedeutende Vorgänger, geirrt haben.

Ich habe sone Art Bauernphysik zu eigen, ich setze einen Hebel intuitiv und mit ein bisschen Wissen richtig an. Wenn mir der Physiker dann mathematisch erklärt, was und warum es so und so sei, dann kommt mein armes Hirni schnell ins Schleudern. So wäre jeder Kommentar über richtig oder falsch des untenstehenden Beitrages von Roland vermessen. Ich werde aber sehr vergnügt sein, sollten andere Fachleute sich einfinden und bestätigen: Ja, was hier steht ist logisch und richtig.

thom ram feb 2014

Quelle: http://de.metapedia.org/wiki/Drehmoment

Drehmoment ist ein zentraler Begriff der Technik und sein Verstehen grundlegend für jede echte Wissenschaft.

Irrtum über das Drehmoment

Über die Bedeutung des Drehmoments herrscht heute oftmals eine falsche Vorstellung, aus der gewaltige Irrtümer resultieren, welche sich in den Irrlehren aller Bildungseinrichtungen niederschlagen. Die Auswirkungen betreffen insbesonders die Lehren der modernen Physik.

Das Drehmoment ist „Kraft mal Hebelarm“ und entsprechend wird als Einheit des Drehmoments das Newtonmeter (Nm) angegeben. Auf keinen Fall kann die Einheit für das Drehmoment aber nur Nm lauten, denn Nm ist die Einheit der Arbeit!

Hebelarm

Ein Hebelarm hat immer einen Punkt, um welchen sich der Hebel um einen Winkel drehen kann. Die Wirkgröße eines Hebelarms ist daher durch den Weg der Kraft, welche je Winkel zurückgelegt wird, definiert und nicht alleine durch die Länge eines verschiebbaren „herumliegenden Stabes“. Die korrekte Einheit eines Hebelarms ist daher Weg/Drehwinkel bzw. Länge/Drehwinkel und daher m/rad oder m/° oder m/Vollkreis. Aus „Kraft mal Hebelarm“ wird daher etwas anderes als nur Arbeit Nm sondern direkt N*m/rad bzw. Nm/rad.

Die richtige Bedeutung des Drehmoments

Mit der richtigen Hebelarmeinheit Weg/Winkel gelangt man auch zu anderen Bedeutungen des Drehmoments wie „Arbeit je Drehwinkel“ oder als Einheit geschrieben Joule/Drehwinkel. Auf welchen Drehwinkel man sich hierbei bezieht, ist unerheblich. Nur muß die Bezugsgröße Winkel in der Einheit des Drehmoments zwingend genannt werden. Korrekte Drehmomenteinheiten wären daher J/° oder J/rad oder J/Vollkreis oder J/U oder wenn man statt J die andere Arbeitseinheit Nm wählt, lauten die Drehmomenteinheiten Nm/° oder Nm/rad oder Nm/Vollkreis oder Nm/U oder Nm/(2*pi*rad). Andere Möglichkeiten wären auch eV/rad oder eV/°, da eV ebenfalls eine Arbeitseinheit darstellt.

Da 1 J/rad # 1 J/° ist, sind die Zahlenwerte für ein und dasselbe Drehmoment auch abhängig von der gewählten Winkelbezugsgröße und aus diesem Grund muß die Einheit des Winkels zwingend angegeben werden.

Es besteht auch noch eine andere Möglichkeit der Drehmoment Bezeichnung, wenn man etwa den Leistungsbegriff wählt. Dann erhält man als Drehmomentbezeichnung „Leistung je Winkelgeschwindigkeit“, also W/(rad/s) = Ws/rad = Nm/rad = J/rad. Der Bezugswinkel darf auch hier beliebig gewählt werden, muß aber immer benannt sein.

Damit entfällt auch die übliche Unterscheidung zwischen Nm Arbeit und Nm Drehmoment! Anhand der korrekten Einheiten kann immer sofort erkannt werden, ob es sich um Arbeit oder Drehmoment handelt.

Gründe für den Irrtum

Der Grund dafür, daß sich die falsche Vorstellung über das Drehmoment halten konnte, war, daß Berechnungen, welche von Ingenieuren oder Schülern gemacht wurden, obwohl man falsche Einheiten benutzte im Ergebnis richtig waren, da man diese Berechnungen immer mit zwei Einheitenfehlern gerechnet hat, welche sich kompensierten! Und deshalb erhielt man immer das richtige Ergebnis.

Der Fehler lag in der Winkelgeschwindigkeit. Bei dieser wurde behauptet, der Winkel „rad“ hätte die Dimension 1 und daher sei 1 rad = 1. Es wurde daher fälschlicherweise behauptet, ein Winkel sei eine reine Zahl!

Wenn nun angegeben wurde, das Drehmoment sei 3 Nm und die Winkelgeschwindigkeit sei 5/s erhielt man:

3 Nm * 5/s = 15 Nm/s = 15 W

Hätte man korrekt gerechnet, kommt genau dasselbe Ergebis heraus:

3 Nm/rad * 5 rad/s = 15 Nm/s = 15 W

auch hierbei kommt das richtige heraus:

3 Nm/° * 5 °/s = 15 Nm/s = 15 W

oder

3 Nm/U * 5 U/s = 15 Nm/s = 15 W

oder

3 Nm/Winkel * 5 Winkel/s = 15 Nm/s = 15 W

Was kommt jedoch bei einer solchen Aufgabe heraus:

3 Nm * 5°/s = ? = 15 Nm°/s = keine Leistung!

oder:

3 Nm * 5 rad/s = ? = 15 Nm rad/s = keine Leistung!

Nun eine „gemischte“ korrekte Betrachtung:

3 Nm/rad * 5°/s = 15 Nm/s * °/rad = 15 Nm/s * 1°/1rad * (2*pi*rad)/360° = 0,2618 Nm/s = 0,2618 W

3 Nm/° * 5 rad/s = 15 Nm/s* rad/° = 15 Nm/s * 1 rad/1° * 360° / (2*pi*rad) = 859,4 Nm/s = 859,4 W

Auswirkungen in der Physik

Eine sehr wesentliche Auswirkung ist durch das völlig falsche Verständnis des Planckschen Wirkungsquantums zu bemerken. Dieses angebliche Wirkungsquantum ist eine völlige Fehlinterpretation mit weitestreichenden Folgen in der gesamten Quantenphysik. Nach falscher Darstellung hat das Wirkungsquantum h die völlig sinnlose Bedeutung „Energie mal Zeit“ und dementsprechend die falsche Einheit Js. Die richtige Bedeutung lautet jedoch „Energie je Winkelgeschwindigkeit“ oder „Drehmoment mal Zeit“ oder einfach „Drehimpuls“.

Dies ergibt sich sofort aus der bekannten Formel E = h*f bzw. E = h * Winkelgeschwindigkeit bzw. E = h * Frequenz, wobei unter Frequenz zu verstehen ist Hz und 1 Hz = 2*pi*rad/s und niemals falsch 1/s !

Damit kann sofort die richtige Einheit des Wirkungsquantums ermittelt werden:

dim E = J

dim Winkelgeschwindigkeit = rad/s

dim h = dim E / dim Winkelgeschwindigkeit = J/(rad/s) = Js/rad

oder

dim h = dim E / dim Frequenz = J/Hz = Js/rad

Die falsche Bezeichnung des Wirkungsquantums bewirkt allergrößte Falschaussagen in der modernen Physik. Es fängt bereits bei Heisenberg an, der folgende Aussagen in seiner sogenannten Unschärferelation behauptet (die Relationen >= und Faktoren werden vernachlässigt):

Ortsunschärfe * Impulsunschärfe = soll Wirkungsquantum sein

[m] * [kg] * [m/s] = kgm²/s = kgm²s/s² = N*m*s = Js (das ist jedoch nicht Js/rad !)

Heisenberg behauptet daher: Js = Js/rad !

Heisenberg vergleicht daher Unvergleichbares und deshalb ist seine Unschärferelation in Wirklichkeit eine Unsinnsrelation! Aus dieser Unsinnsrelation resultieren dann virtuelle Teilchen und ein waberndes Quantenvakuum und auch eine angebliche Raumenergie und noch mehr derartige Unsinnigkeiten. Die Plancksche Konstante h ist korrekt. Jedoch sind die anderen daraus abgeleiteten Größen wie Planckzeit, Plancklänge, Planckmasse und weitere daraus abgeleitete Größen wegen der falschen Einheit des Wirkungsquantums Unsinn.

Verweise

• „Einheit des Planckschen Wirkungsquantums“