RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Problem mit "E = mc^2"
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Staubfinger



Anmeldungsdatum: 15.11.2010
Beiträge: 1

Beitrag Staubfinger Verfasst am: 15. Nov 2010 19:03    Titel: Problem mit "E = mc^2" Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
Ich gehe in die 9. Klasse und versuche gerade, mir die Spez. Relativitätstheorie beizubringen. Dass bewegte Uhren langsamer laufen und bewegte Objekte schrumpfen, habe ich zwar verstanden, aber die Formel E = mc^2 bleibt mir immer noch ein Rätsel:
Wieso:
Ich kenne zwar die Schlussfolgerungen:
- Je schneller ein Objekt, desto schwerer wird es
- Je schneller ein Objekt, desto mehr Energie braucht man, um es noch schneller werden zu lassen
- Massehaltige Objekte können nicht c erreichen.

Aber wie kommt man mithilfe der Formel auf diese SCHLUSSVOLGERUNGEN! Wieso nimmt ein Objekt bei Beschleunigung an Masse zu???


Meine Ideen:
Wenn ich einmal verstanden habe, wieso beschleunigte Masse an Gewicht zunimmt, dann glaube ich auch die weiteren zwei Schlussfolgerungen zu verstehen.
Lieblingsthema
Gast





Beitrag Lieblingsthema Verfasst am: 15. Nov 2010 19:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ob die schwere Masse zunimmt weiß ich nicht

Aber ich glaube die träge Masse nimmt zu
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 15. Nov 2010 19:46    Titel: Antworten mit Zitat

Also eigentlich hat die Formel E=mc² nicht so viel mit dem Massenzuwachs/Zeitdillation und Längenkontraktion zu tun. Sie zeigt nur die äquivalenz von Masse und Energie.
Langley



Anmeldungsdatum: 19.10.2010
Beiträge: 12

Beitrag Langley Verfasst am: 16. Nov 2010 23:14    Titel: Antworten mit Zitat

Also es ist so, dass man alles in der Relativitätstheorie aus 2 Axiomen (Grundsätze, die als richtig angenommen werden) herleiten kann. Wenn ich dich richtig verstehe, willst du wissen wie man von E = mc² auf Aussagen zur Zeitdilatation bzw. Längenkontraktion kommt?
Wie eva1 schon sagte, beschreibt diese Formel eigentlich nur die Masse-Energie-Äquivalenz. Jedoch ist es möglich von den beiden Axiomen, die ich oben erwähnt habe auf diese Aussagen zu kommen.

Aus Wikipedia:

(1) "Messen verschiedene Beobachter die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls relativ zu ihrem Standort, so kommen sie unabhängig von ihrem eigenen Bewegungszustand zum selben Ergebnis. Dies ist das sogenannte Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit."

(2) "Die physikalischen Gesetze haben für alle Beobachter, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, das heißt keiner Beschleunigung unterliegen, dieselbe Gestalt. Diesen Umstand nennt man Relativitätsprinzip. Man spricht von Inertialsystemen, in denen sich diese Beobachter befinden."

Nur mithilfe dieser beiden Aussagen kann man auf deine Schlussfolgerungen schließen, nicht jedoch mithilfe der Formel E=mc².
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 16. Nov 2010 23:50    Titel: Antworten mit Zitat

Diese Formel ist, wie schon gesagt, nicht konstituierend für die Theorie, sondern mehr ein "Abfallprodukt" der relativistischen Mechanik.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 17. Nov 2010 18:59    Titel: Re: Problem mit "E = mc^2" Antworten mit Zitat

Staubfinger hat Folgendes geschrieben:
[...]
- Je schneller ein Objekt, desto schwerer wird es
- Je schneller ein Objekt, desto mehr Energie braucht man, um es noch schneller werden zu lassen
- Massehaltige Objekte können nicht c erreichen.

Aber wie kommt man mithilfe der Formel auf diese SCHLUSSVOLGERUNGEN! Wieso nimmt ein Objekt bei Beschleunigung an Masse zu???[...]

E=mc² gibt die Kinetische Energie + die Ruheenergie eines Teilchens an.
Wenn ein Teilchen schneller wird, so nimmt die kinetische Energie zu. Da aber c die Vakuumlichtgeschwindigkeit, also eine Naturkonstante, ist, kann nur m größer werden.
Die anderen Behauptungen kannst du vllt. verstehen, wenn du dir den Zusammenhang zwischen der trägen Masse und der Geschwindigkeit genauer anschaust. Für Massehaltige Objekte muss dann m=infinity gelten, wenn diese c erreichen.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 17. Nov 2010 19:32    Titel: Antworten mit Zitat

Langley hat Folgendes geschrieben:
Nur mithilfe dieser beiden Aussagen [Einsteinsche Postulate] kann man auf deine Schlussfolgerungen schließen, nicht jedoch mithilfe der Formel E=mc².


Doch, das kann man. Man braucht noch nicht einmal E=mc², sondern es genügt die Annahme, dass E und m proportional sind. Dass der Proportionalitätsfaktor das Quadrat einer Grenzgeschwindigkeit ist, ergibt sich dann von selbst. Wie das geht, habe ich hier vorgerechnet:

http://www.physikerboard.de/topic,16861,-spezielle-relativitaetstheorie-aus-e%3Dm*konstante.html

Wenn die wissentschaftlich-technische Entwicklung etwas anders verlaufen wäre, hätte es durchaus passieren können, dass die Masse-Energie-Äquivalenz zur Grundlage der SRT geworden wäre. Dass Einstein statt dessen von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ausging, hat lediglich wissenschafts-historische, aber keine physikalische Bedeutung.

PS: Dass ein Körper mit steigender Geschwindigkeit zwar träger, aber nicht notwendigerweise schwerer wird, wurde ja schon erwähnt.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik