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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#21
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AW: Relativistisches Motorrad
Hallo zusammen,
bevor hier noch weiter vom Thema abgewichen wird, hier nun die Auflösung der Knobelaufgabe: Die richtige Antwort ist b), wir erhalten einen Anstieg den Masse nur bei der Straßenbahn. EMI hat das richtig begründet, siehe hier: http://www.quanten.de/forum/showpost...53&postcount=4 Der Urheber dieser Aufgabe ist Lewis Carroll Epstein, dessen Lösungs-Begründung ich hier wörtlich wiedergebe. Er schreibt in seinem Buch [1] auf Seite 552: Zitat:
(1) Die Einsteinsche Äquivalenz zwischen Masse und Energie muss berücksichtigt werden in der Form von E=mc². Die Bewegungsenergie des Motorrads entspricht einem bestimmten Massenäquivalent m_M, das sich auf der Waage bemerkbar machen würde. Diese Bewegungsenergie bezog aber das Motorrad allein aus seiner mitgeführten Batterie. Diese der Batterie entzogene Energie entspricht wiederum einem Massenäquivalent m_B, um das die Masse der Batterie geringer wird. Jetzt kommt der Energieerhaltungssatz ins Spiel, der besagt, dass m_M = m_B sein muss, so dass die Gesamt-Masse des Motorrads unverändert bleibt. (2) Es handelt sich hier um ein idealisiertes Gedankenexperiment. Mit der Karikatur des Wiegevorgangs wollte der Autor nur veranschaulichen, dass der Beobachter nur in seinem Beobachter-System eventuelle Masse-Veränderungen feststellen kann. Im tatsächlichen Experiment kann man nicht wiegen, sondern da werden vermutlich die Massenveränderungen bei Stoßvorgängen gemessen, so wie es EMI im Parallell-Thread dargelegt hat. (3) Da es sich um ein idealisiertes Experiment handelt, kann von allen gravitativen Effekten abstrahiert werden. Auch Beschleunigungseffekte sollen keine Rolle spielen. Allein die SRT ist hier zuständig. Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] Lewis Carroll Epstein Epsteins Physikstunde. 450 Aufgaben und Lösungen. Berlin 1988. ISBN=3-7643-1952-6 http://www.amazon.de/Epsteins-Physik...5145245&sr=1-1
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen – ihm hatte ich das gar nicht zugetraut! Hermann Minkowski |
#22
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
wenn man die Messmethode (hier Waage) außen vor lässt, dann hängt die Beantwortung dieses Puzzles von dem ab, wie man Masse definiert. Benutzt man die - altmodische und unglückliche - Definition als "relativistische Masse", so erhält man Eppsteins Antwort. Versteht man Masse als Ruhemasse so wie ich, so ist meine Antwort oben die korrekte. Gruß, Uli |
#23
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
auch in Wikipedia wird noch der Begriff "Relativistische_Masse" verwendet: http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84q...istische_Masse im Anhang habe ich die Definition der "Ruhemasse" und der "Relativistischen Masse" aus dem Lexikon der Physik [1] eingescannt. Insbesondere geht daraus hervor, dass die Ruhemasse nicht erhalten bleibt. Die Relativistische Masse hingegen schon. Dierck-Ekkehard Liebscher schreibt zu diesem Thema auf Seite 142 seines Buches [2] folgendes: Zitat:
Mit freundlichen Grüßen Eugen Bauhof [1] Lexikon der Physik. Band 4. Heidelberg 2000. Spektrum Akademischer Verlag ISBN=3-86025-294-1 [2] Dierck-Ekkehard Liebscher Relativitätstheorie mit Zirkel und Lineal. Berlin 1991, Zweite Auflage. ISBN=3-05-501273-9 http://www.amazon.de/Relativit%C3%A4...5217382&sr=1-1
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen – ihm hatte ich das gar nicht zugetraut! Hermann Minkowski Ge?ndert von Bauhof (30.05.10 um 12:26 Uhr) |
#24
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AW: Relativistisches Motorrad
Hallo Eugen,
Zitat:
Zitat:
Du erinnerst dich vielleicht auch noch, wir hatten hier schon einmal diskutiert, dass die relativistische Masse keine skare Größe ist, sondern sich mit der räumlichen Richtung im Raum ändert ("longitudinale" und "transversale" Masse). http://de.wikibooks.org/wiki/Ruhemas...e.2C_Ruhemasse Im Großen und Ganzen wird die Einführung des Begriffes der relativistischen Masse mittlerweile als didaktischer Fehlgriff angesehen. eine kurze Zusammenfassung findest du beispielsweise hier http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/an...nettes-faq.txt in Abschnit 1.1. Zitat:
Uli |
#25
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
Wenn man sich an die Impulserhaltung hält, dann sieht man imho, dass eine beschleunigte Masse die aufgenommene Energie immer auch wieder abstrahlt. Sonst würden die Atome/Teilchen in der beschleunigten Masse nicht zur Ruhe kommen. Also eine Masse wird beschleunigt – das Objekt bewegt sich und die aufgenommene Energie ist in Form von Wärmebewegung (Ekin) der Teilchen im Objekt gespeichert. Jetzt wäre die Energie tatsächlich größer und man würde eine höhere rel. Masse messen können. Aber man muss sich das nur genau ansehen. Die Atome die den Impulsstoß zunächst absorbieren, können ihn nicht loswerden indem sie Ihn auf das „Gesamtobjekt“ übertragen. Wie soll das gehen? Das würde gegen den Impulserhaltungssatz sprechen. Ein Teilchen kann erst zur Ruhe kommen indem es die aufgenommene Energie wieder abgibt. Schlussendlich über Wärmestrahlung. Im laufe der Zeit wird diese Energie also wieder abgestrahlt. Aufgrund der ungerichteten Abstrahlung werden weder Impuls- noch Energieerhaltung verletzt. Daher besitzen beschleunigte Massen keine höhere rel. Masse, die rel. Masse wird emittiert. Es reicht natürlich auch Uli`s Argument/Antwort zu akzeptieren. Gruß EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E |
#26
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AW: Relativistisches Motorrad
"Jede Beschleunigung erfolgt schlussendlich immer über Photonen. Also Photonen des EM-Feldes."
Ist ja revolutionär: meine Kiste hat einen Verbrennungsmotor. |
#27
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
meine´auch. Aber wie erfolgt die Impulsübertragung auf Quantenebene bei deiner Kiste? Genau betrachtet.
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#28
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
Betrachte eine Rakete; die bewegt sich aufgrund des Rückstoßes, verursacht durch ausgestoßene Materie. Was passiert, wenn du das Treppengeländer hinunterrutscht. Das ist die Schwerkraft, die dich bewegt. Gruß, Uli |
#29
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AW: Relativistisches Motorrad
Zitat:
A) Die Teilchen stoßen gegen den „Boden“ der Rakete – und übertragen WIE den Impuls ? B) Die Teilchen des Treibstoffs bewegen sich nach der Reaktion gleich in die entgegengestzte Richtung - dann treffen nur die Photonen auf die Rakete… Egal wie du es drehst und wendest – der Impulsstoß wird über Photonen übertragen – entweder über reale Photonen (B) oder über Virtuelle (A) Zumindest solange wir nicht über die Kernfusion sprechen. Der Impulsübertag erfolgt noch bevor die Masseteilchen sich direkt treffen. War das nicht deine Antwort – als es um den Impulsstoß ging? Treffen zwei Atome aufeinander erfolgt der Impulsaustausch über? Zitat:
Ich falle auf die Erde - die Erde fällt auf mich. Gesamtimpuls ist während des Falls immer NULL. Gruß EVB
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#30
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AW: Relativistisches Motorrad
Das heisst, wenn du aus dem Fenster fällst, dann bewegst du dich gar nicht. Aber wenn du auf einer Bank sitzt, dann bewegst du dich ?
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