Physik-Übungsbsp



  • Ok, danke.

    Also muss man für v die 60% der Lichtgeschwindigkeit c und für v' einmal 0,2c und einmal -0.2c einsetzen, da "Geschwindigkeiten" gesucht sind :xmas1: ?

    v ist ja die Geschwindigkeit des 1. Systems bezüglichen eines ruhenden Systems.

    Naja das ruhenden System kann nur der Beobachter sein und das 1.System ist halt das Raumschiff das mit einer Geschwindigkeit von 60% der Lichtgeschwindigkeit fährt.

    v' ist die Geschwindigkeit des 2. Systems in Bezug auf das 1. System.

    Dies kann ich wiederum nicht erklären, da ich es irgendwie nicht verstehe...

    Die "zweiten Systeme" sind ja die 2 Teile vom Raumschiff, das eine fliegt in die Flugrichtung und das andere in die gegengesetzte Richtung.

    Aber das 1. System existiert ja nicht mehr? Weil es ja in zwei Teile zerfallen ist oder darf man das net so sehn?


  • Mod

    Das System existiert doch noch. Wenn sich ein Auto von dir mit 50 km/h entfernt, dann abbremst, so existiert doch trotzdem weiter ein System, welches sich von dir mit 50 km/h entfernt. Der Unterschied ist nur, dass das Auto in diesem System rückwärts beschleunigt hat und nun nicht mehr ruht.



  • Ich danke dir!

    Sorry das noch ein Bsp kommt, aber es muss sein :).

    Der Fixstern Alpha Centauri ist 4,5 Lichtjahre von der Erde entfernt.
    a.) Wie lange braucht ein Raumschiff, um zum Stern und wieder zur Erde zu gelange, wenn siene GEschwindigkeit 0,5.c0 beträgt?

    b.) Wie lange würde der Flugt für die Austronauten an Board des Raumschiffs dauern?

    c.) Welche Geschwindigkeit müsst das Raumschiff besitzen, damit für die Besatzung während der Reise nur ein Jahr vergeht?

    Im allgemeinen muss man hier wieder die Formel für Zeitdilation verwenden.

    1 Lichtjahr = 9,461∙10^15m --> 4,5 Lichtjahre = 4,25745∙10^16m

    zu a.):
    v=0,5.c0 --> Aber was ist hier bitte c0? Die Ruhe-Lichtgeschwindigkeit? da m0=Ruhe-Masse? Was fürn Wert hat c0?
    Jetzt muss man wieder schauen was die "Zeit im ruhenden System" und was die "Zeit im bewegten System" ist.

    Die "Zeit im bewegtem System" müssen wir ausrechnen. Und die einzige angegebene Zeit ist 4,5 Lichtjahre, dies wäre dann die "Zeit im ruhenden System", aber was für ein ruhendes System ist da?

    zu b.):Das verstehe ich jetzt nicht... Würde es nicht gleich dauern ob mit einem Raumschiff oder für einen Mensch innen drinnen?
    Aber ich glaub hier zeigt es Wirkung vom Relativitätsgesetzes. Das die Zeit langsamer vergeht hier.
    Was muss man hier jetzt ausrechnen?

    zu c): Hier ist die "Zeit im bewegeten System" 1 Jahr, da das Raumschiff ja fährt und die "Zeit im ruhenden System" ist logischer weise wieder die 4,5 Lichtjahre, aber gleich Frage wie bei a.): Wie erkennt man das ruhende System wo sieht man das?
    Dann halt einfach auf v umformen und fertig.

    Gruß


  • Mod

    Irgendwie denkst du da kompliziert und schreibst nicht sauber ab (oder die Aufgaben sind doof gestellt).
    a) die Strecke ist 9 Lichtjahre. Bei 0.5 c (da ist c gemeint, c0 macht keinen Sinn. c ist immer gleich) dauert es also aus Sicht der Erde 18 Jahre.

    b) Die Uhr an Bord des Raumschiffs bewegt sich relativ zur Erde mit 0.5 c. Sie misst daher in der Zeit in der die Erde 18 Jahre misst eine Zeit von 18 Jahren * Wurzelterm = 18 Jahre * Sqrt(0.75).

    c) Das bekommst du mit a und b selber raus. Denk da dran, dass sich die Reisezeit verkürzt, wenn du den relativistischen Faktor verkleinerst und umgekehrt.

    Da ich deine Probleme mit der Frage, welches System bewegt und welches unbewegt ist nicht nachvollziehen kann, kann ich dir auch nicht helfen, dies zu erkennen. Ich meine, was ist deine Schwierigkeit? Im System der Erde bewegt sich das Raumschiff mit 0.5 c. Also ist für den Beobachter auf der Erde die Erde unbewegt und das Raumschiff bewegt. Ein Beobachter im Raumschiff sieht das Gegenteil.

    Was hier eine kleine Schwierigkeit ist: Man kann nicht die ganze Aufgabe im Ruhesystem des Raumschiffs ausrechnen, da dieses zwischendurch seine Geschwindigkeit ändert. Daher bietet es sich an, aus Sicht der Erde zu rechnen. Man käme auf das gleiche Ergebnis, wenn man in einem System rechnet, welches sich die ganze Zeit über mit 0.5 c von der Erde entfernt oder auf diese zufliegt. Oder jedes andere Inertialsystem. Ist bloß unnötig schwer zu rechnen, weil dann nicht eine der Geschwindigkeiten zu 0 wird.



  • Ok, danke das schaue ich mir morgen vormittags genauer an.

    zu a): Rechnest du das einfach mit der Zahl 9 Lichtjahre? oder wandelst du um?
    9 Lichtjahre ist ja eine Strecke in Metern auch... Also umgewandelt
    Wie machst du das hier?


  • Mod

    Warum möchtest du hier Meter einführen? Um dann wieder die Lichtgeschwindigkeit in m/s einzuführen und dann die Reisezeit wieder auf Jahre umrechnen? Rate mal, wie lange Licht wohl braucht, um ein Lichtjahr zu reisen.



  • Licht braucht 1 Jahr um ein Lichtjahr zu reisen :D.

    Beobachtete Zeit = Zeitintervall in Ruhe / Wurzelterm

    Beobachtete Zeit muss ich ausrechnen.

    Also: 9 / sqrt(0,866)=10,39 Lichtjahre

    Wie bist du da auf die 18 gekommen?


  • Mod

    Es war hin und zurück gefragt.



  • Sorry, aber weis meinst du jetzt damit?



  • Ich sollte schneller Nachdenken und net gleich zu posten :/.

    Naja hin und zurück hab ich eh schon mit einbezogen also die 9 Lichtjahre.


  • Mod

    Und wie lange braucht man für 9 Lichtjahre, wenn man mit halber Lichtgeschwindigkeit fliegt? Gib dir doch mal ein bisschen Mühe, das ist so langsam Unterstufenniveau.



  • Ja ok danke, natürlich 18 Jahre ist ja logisch :).

    Maßstäbe im Gravitationsfeld:

    Hier gilt diese Formel: http://www.imagebanana.com/view/0xjq11fi/gif.latex.gif

    Bsp:
    Wie viel beträgt die relative Zunahme der Länge eines Maßstabs, der von Meeresniveau auf den Mount Everest(8846m) gebracht wird?

    Naja der Mount Everest ist 8846m hoch und vom Meeresspiegel beginnten alles(0m).

    Maßstäbe werden ja in der Nähe einer Masse kürzer. Haben wir jetzt überhaupt eine Masse hier?

    l2 ist die kürzere Länge und l1 die längere.

    Erdbeschleunigung g wissen wir auch die ist: 9,81m/s

    Aber ich kann mir das bildlich nicht wirklich vorstellen wie das gehen könnte.

    Danke im voraus!

    LG


  • Mod

    Also mir ist gerade der Geduldsfaden gerissen.


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