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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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  #41  
Alt 26.07.19, 16:45
Ich Ich ist offline
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Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.829
Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Ja, ich habe dann mehr Zeit, soviel ich will, richtig. Aber wenn du es doch schnell machst dann wird doch auch Energie abgestrahlt. Insofern kann das doch nicht die Ursache sein!?
Energie abstrahlen kannst du immer. Wenn du beide Ladungen bewegst, musst du.
Ob das des Rätsels Lösung ist, weiß ich nicht. Aber die Rechnung ergibt interessanterweise, dass du mehr abstrahlen musst, als du durch das retardierte Feld sparst.
Der entscheidende Punkt fehlt aber noch, ob nämlich diese Energie wenigstens zum Teil irgendwie verloren ist. Sonst stehst du immer noch mit einem Perpetuum Mobile da.
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  #42  
Alt 26.07.19, 18:28
Bernhard Bernhard ist offline
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Beiträge: 1.374
Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Ich frage mich gerade, wie ich korrekt die Arbeit einer Ladung durch das statische Feld einer anderen berechne, wenn ich voraussetze, dass die zweite erst später davon erfährt, also retardierte Felder auftreten.
In die Details geht es mit den Liénard-Wiechert-Potentialen. EDIT: Für die Felder müssen letztlich die maxwellschen Gleichungen und für die einzelnen Ladungen jeweils eine Bewegungsgleichung aus der relativistischen Mechanik erfüllt sein. Jede Ladung erzeugt also ein LW-Potential. Die Gleichung aus der Mechanik enthält die Lorenzt-Kraft.

Der Vollständigkeit halber kann man noch das berühmte Actio und Reactio bei den statischen Feldern erwähnen und damit das Thema statische Felder dann auch abschließen.
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Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

Geändert von Bernhard (26.07.19 um 20:45 Uhr)
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  #43  
Alt 26.07.19, 22:13
Benjamin Benjamin ist offline
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Beiträge: 416
Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Im Eingangsbeitrag steht was von retardierten Feldern, und das ist EM Strahlung. Und es ist auch ganz offensichtlich, dass das Problem ohne diese nicht gelöst werden kann.
Retardierte Felder sind nicht gleich em. Strahlung! Eine gleichförmig bewegte Ladung hat ein retardiertes Feld, strahlt aber nicht.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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  #44  
Alt 27.07.19, 08:12
Benjamin Benjamin ist offline
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Beiträge: 416
Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Die Krux ist jetzt aber, und ich denke da steckt auch irgendwo die Lösung drin am Ende, die Ladungen haben keine kinetische Energie mehr in meinem Beispiel.
Ich hab dir die Lösung schon in Beitrag #20 gegeben.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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  #45  
Alt 27.07.19, 12:51
OldB OldB ist offline
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Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von Benjamin Beitrag anzeigen
Wollen wir die Ladungen fixieren, sodass sich die Stempel nicht verschieben, müssen wir T erhöhen, also weiter Energie hinzufügen, sobald die retardierten Felder die Ladungen erreichen.
Ich sagte ja schon, dass ich ein fauler Mensch bin. Deshalb verbinde ich die Stempel mit einer beliebig starren Stange. Dann dehnt die sich zwar etwas durch die retardierten Felder,aber daraus kann ich nachher noch schön Strom produzieren. Zusätzlich sind meine Ladungen noch auf einem sehr hohen Potential, weil ich eine sehr starre Stange gewählt hab. Noch mehr kostenlose Energie. Ich bekomme so einfach Energie raus durch die retardierten Felder anstatt Energie zu verbrauchen, um gegen diese zu arbeiten.
Kannst du mir das plausibel erklären?
VG, OldB
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  #46  
Alt 27.07.19, 14:22
Benjamin Benjamin ist offline
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Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Ich sagte ja schon, dass ich ein fauler Mensch bin. Deshalb verbinde ich die Stempel mit einer beliebig starren Stange. Dann dehnt die sich zwar etwas durch die retardierten Felder,aber daraus kann ich nachher noch schön Strom produzieren. Zusätzlich sind meine Ladungen noch auf einem sehr hohen Potential, weil ich eine sehr starre Stange gewählt hab. Noch mehr kostenlose Energie. Ich bekomme so einfach Energie raus durch die retardierten Felder anstatt Energie zu verbrauchen, um gegen diese zu arbeiten.
Kannst du mir das plausibel erklären?
Du gibst den Stangen nicht zusätzlich Energie, sondern entziehst sie ihnen. Das ist der springende Punkt. Sobald die retardierten Felder die mit den Stangen fixierten Ladungen erreichen, verbiegen (dehnen/stauchen) sich die Stangen und die potentielle Energie wird verringert. Das erkennst du daran, dass du Energie hinzufügen musst, um die Stangen auf ihre anfängliche Länge zurück zu bringen. Das Ankommen der retardierten Felder erhöht also nicht die Energie der Ladung+Stange (man muss beide als ein System betrachten, wenn sie fixiert sind), sondern verringet sie. Du bekommst also nicht mehr Energie raus, sondern nur das, was du anfänglich hineingesteckt hast.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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  #47  
Alt 27.07.19, 14:56
OldB OldB ist offline
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Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von Benjamin Beitrag anzeigen
Du gibst den Stangen nicht zusätzlich Energie, sondern entziehst sie ihnen. Das ist der springende Punkt. Sobald die retardierten Felder die mit den Stangen fixierten Ladungen erreichen, verbiegen (dehnen/stauchen) sich die Stangen und die potentielle Energie wird verringert. Das erkennst du daran, dass du Energie hinzufügen musst, um die Stangen auf ihre anfängliche Länge zurück zu bringen. Das Ankommen der retardierten Felder erhöht also nicht die Energie der Ladung+Stange (man muss beide als ein System betrachten, wenn sie fixiert sind), sondern verringet sie. Du bekommst also nicht mehr Energie raus, sondern nur das, was du anfänglich hineingesteckt hast.
Du bist echt ne harte Nuss;-)
Das hatten wir doch schon.
Hänge mal die Stempel mit den Ladungen andersrum auf, dann musst du das Gas abkühlen, um die Ladungen an ihrer Position zu halten, wenn die retardierten Felder ankommen.
Die Thermodynamik trägt nicht zur Vereinfachung bei wie es "ich" schon angemerkt hat.
Gruß,
OldB
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  #48  
Alt 27.07.19, 14:58
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Ich sagte ja schon, dass ich ein fauler Mensch bin.
Dich interessiert also, wie die korrekte Beschreibung inklusive retardierter Felder aussieht? Die Rechnung mit Coulomb-Feld wäre in diesem Fall dann nur eine Näherung.

EDIT: Ein gewisser Einstieg dazu wäre eventuell dieser WP-Abschnitt: https://de.wikipedia.org/wiki/Li%C3%...Fer_Entfernung . Da werden dann immerhin schon mal große Abstände berücksichtigt.
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Freundliche Grüße, B.

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Geändert von Bernhard (27.07.19 um 15:00 Uhr)
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  #49  
Alt 27.07.19, 16:02
Benjamin Benjamin ist offline
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Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Du bist echt ne harte Nuss;-)
Ja, weil ich weiß, dass ich Recht habe.

Zitat:
Zitat von OldB Beitrag anzeigen
Hänge mal die Stempel mit den Ladungen andersrum auf, dann musst du das Gas abkühlen, um die Ladungen an ihrer Position zu halten, wenn die retardierten Felder ankommen.
Wenn du den Stempel anders rum aufhängst, musst du das Gas abkühlen, um die Ladungen anzunähern. Das Abkühlen kostet aber auch Energie! Du musst Energie rein stecken, um zu kühlen. Siehe Kühlschrank. Und wenn dann die retardierten Felder ankommen, fährt der Kolben weiter aus, und du müsstest wieder Energie rein stecken, damit er nicht ausfährt.

Das Beispiel mit der Thermodynamik erhält die Energiebilanz perfekt und löst dein Problem auch einwandfrei. Nur verstehen kann ich es nicht für dich. Da musst du selbst drüber nachdenken. Und was Ich sagt, ist falsch. Die em. Strahlung trägt zu deinem eingangs genannten "Paradoxon" nichts bei. Auch nicht in deiner Rechnung. Du gehst an das Problem ohne Strahlung ran, und der Widerspruch entsteht trotzdem, und kann auch ohne Strahlung gelöst werden, weil die Energie- und Impulserhaltung für Bewegungen im Coulombfeld gilt. Du nutzt nur das Coulombsche Gesetz. Em. Strahlung folgt aber aus den Maxwell Gleichungen und der Lorentz-Kraft. Dort ensteht erst das Muss em. Strahlung in die Energie- und Impulserhaltung rein zu packen. Nicht beim Coulombschen Gesetz! Die Strahlung zusätzlich hineinzupacken, ist, wie wenn du beim freien Fall auch noch die Reibung dazu tust. Macht alles komplizierter, und ist für das einfache Verstehen zunächst nicht notwendig. Erst wenn du Magnetfelder und die Lorenztkraft dazu tust, entsteht die Notwendigkeit em. Strahlung dazu zu tun, damit Energie und Impuls erhalten. Nicht vorher.

Also, dein Problem ist gelöst. Die Lösung zu begreifen, liegt bei dir.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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  #50  
Alt 27.07.19, 16:17
Benjamin Benjamin ist offline
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Beiträge: 416
Standard AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?

Ich wiederhole mich noch einmal, weil sich dessen offensichtlich hier einige nicht bewusst sind: Bewegungen von Ladungen nach Newton F=ma und dem Coulombschen Gesetz F=q*Q/(4*pi*epsilon*r²) erhalten Impuls und Energie. Völlig equivalent von Bewegungen im Gravitationsfeld nach dem Newtonschen Gravitationsgesetz. Damit Energie- und Impulserhalten gilt, braucht es hier weder elektromagnetische Strahlung noch Gravitationswellen! Diese Wellen sind ein zusätzlicher Effekt. Bei Ladungen ergibt er sich aus den Maxwell Gleichungen und der Lorentzkraft, und bei Massen im Gravitationsfeld aus den Feldgleichungen der ART.

Das Problem, das eingangs beschrieben wurde, braucht definitiv keine em. Strahlung, um Energieerhaltung zu gewährleisten. Erst wenn man die Maxwell Gleichungen und die Lorentzkraft mit berücksichtigt, ist em. Strahlung zwingend um Energie- und Impulserhaltung zu garantieren.

Die Energie ist erhalten, und das habe ich auch schon gezeigt, und man kann es auch für Stäbe, die die Ladungen fixieren, zeigen, wie ich bereits argumentiert habe.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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