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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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 physikdummi Verfasst am: 26. Jan 2011 21:30 Titel: Geschwindigkeit und Masse? |
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Meine Frage:
Hallo!
Wie schnell müsste ein Körper sein, damit seine Masse auf das 1000-fache anwächst? Leider habe ich keinen wirklich guten Lösungsansatz... Mein Problem dabei ist, dass ich ja weder Masse noch Energie kenne und es daher mit dem Ansatz unten nicht lösen kann.
Meine Ideen:
Wenn man einem Körper mit der Masse mo Energie zuführt, so vergrößert sich die Masse um E/(c^2). |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Jan 2011 13:11 Titel: |
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Hi,
ist dir denn die Energie gegeben?
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 27. Jan 2011 13:17 Titel: Re: Geschwindigkeit und Masse? |
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| physikdummi hat Folgendes geschrieben: |
Wenn man einem Körper mit der Masse mo Energie zuführt, so vergrößert sich die Masse um E/(c^2). |
Überleg mal, die Lichtgeschwindigkeit c in dieser von dir genannten Formel ist eine Konstante. Statt dessen geht es hier ja viel mehr darum, wie die Masse des Körpers von seiner eigenen Geschwindigkeit abhängt.
Kennst du dafür schon eine Formel?
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Planck, einen Zahlenwert für die Energie braucht man hier natürlich nicht. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Jan 2011 13:35 Titel: |
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@dermarkus,
wäre dazu nicht einfach die Formel für die kinetische Energie?
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 27. Jan 2011 13:37 Titel: |
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Planck, ich habe den Threadersteller gemeint mit meiner Rückfrage, denn das ist ja sein Thread. Ich lasse daher mal deine Rückfragen unkommentiert, und warte statt dessen darauf, dass sich der Threadersteller selber wieder meldet. |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 27. Jan 2011 14:28 Titel: |
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Die Energie kenne ich leider nicht, ist in der Fragestellung auch nicht gegeben.
Die Formel für die kinetische Energie ist doch E=mv^2/2, oder? Muss ich dann für v c einsetzen? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 27. Jan 2011 14:32 Titel: |
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physikdummi, ich empfehle dir, die Rückfragen von Planck erstmal zu ignorieren, denn ich halte sie hier nicht für hilfreich und zielführend.
Was sagst du zu meiner Rückfrage von oben? Hast du in deinen Unterrichtsstunden zur speziellen Relativitätstheorie bereits so eine Formel kennengelernt, die das macht, was ich oben angesprochen hatte? |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 27. Jan 2011 14:48 Titel: |
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Wir haben so viele Formeln durchgenommen, dass ich sie mittlerweile völlig durcheinanderbringe...
Aber vielleicht ist es die mit der dynamischen Masse?
md=mo/(wurzel (1-v^2)/c^2. Damit wäre ja die Masse des Körpers von seiner Geschwindigkeit abhängig? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 28. Jan 2011 15:21 Titel: |
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| physikdummi hat Folgendes geschrieben: |
Aber vielleicht ist es die mit der dynamischen Masse?
md=mo/(wurzel (1-v^2)/c^2. Damit wäre ja die Masse des Körpers von seiner Geschwindigkeit abhängig? |
Einverstanden  Magst du es mal mit dieser Formel versuchen?
Gerne einfach erstmal mit ein bisschen konkretem probieren und mal ein paar Zahlenwerte für v einsetzen, um ein Gefühl für die Sache zu bekommen.
Was bekommst du damit schonmal ganz ungefähr als Schätzergebnis?
Und vielleicht sogar dann gleich schon durch passendes Überlegen und Weiterarbeiten mit der Formel? |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 28. Jan 2011 17:46 Titel: |
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Okay, also das hab ich jetzt mal versucht:
mein mo ist unbekannt, das md (dynam. masse) ist mo*1000. Das mo kürzt sich weg. Den Wert für c kenne ich ja (300 000 km/s). Daher ist nur das v unbekannt und dabei komme ich nach vielen Umformungen auf v = 295 218, 47 (sind das km/s)?
Könnte das ungefähr stimmen? |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 28. Jan 2011 17:51 Titel: |
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Hallo!
Ich bin mir nicht sicher, ob das zum Thema passt, aber ich muss eine weitere physikalische Aufgabe lösen, bei der ich mir unsicher bin:
Wir sollen berechnen, wie schnell ein Raumschiff unterwegs sein müsste, um ein 1000 La entferntes Sternensystem in einer Zeit von ca. 20 Jahren zu erreichen.
also t=20, v=?, und was ist s? 1000 * 300 000?
Wäre sehr dankbar, wenn mir jemand dabei helfen könnte! |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 28. Jan 2011 18:32 Titel: |
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| physikdummi hat Folgendes geschrieben: | | Wir sollen berechnen, wie schnell ein Raumschiff unterwegs sein müsste, um ein 1000 La entferntes Sternensystem in einer Zeit von ca. 20 Jahren zu erreichen. |
So wie die Aufgabe gestellt ist, geht das nicht. Es fehlt der Hinweis, dass sich die Angaben auf unterschiedliche Bezugssysteme beziehen. Offenbar soll die Zeit im Ruhesystem des Raumschiffs und die Entfernung und die zu berechnende Geschwindigkeit im Ruhesystem eines außenstehenden Beobachters gemessen werden. Schreib' am besten erst einmal die Gleichung für die Reisezeit im Ruhesyetem des außenstehenden Beobachters auf und transformiere diese dann in das Ruhesystem des Raumschiffs. Das Ganze brauchst Du dann nur noch gleich 20 Jahre setzen und nach der Geschwindigkeit umstellen. |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 29. Jan 2011 10:00 Titel: |
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Könnte mir jemand noch sagen, ob das stimmt, was ich oben mit dem mo versucht habe?
Irgendwie verstehe ich die Erklärung zum Raumschiff nicht. Wir müssen das aus außenstehender Sicht berechnen, oder? (daher die verschiedenen Bezugssysteme). Aber ich habe leider keine Ahnung, wie ich das angehen soll - in bewegten Systemen laufen die Uhren ja wieder langsamer und deshalb ändert sich die Zeit doch... Könnte mir das vielleicht jemand vorrechnen, ich habs nämlich schon oft versucht und versteh das einfach nicht!  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 30. Jan 2011 20:30 Titel: |
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| physikdummi hat Folgendes geschrieben: | Okay, also das hab ich jetzt mal versucht:
mein mo ist unbekannt, das md (dynam. masse) ist mo*1000. Das mo kürzt sich weg. Den Wert für c kenne ich ja (300 000 km/s). Daher ist nur das v unbekannt |
Einverstanden, so kannst du das machen
Nur bei deinen Umformungen, die du hier ja bisher noch nicht gezeigt hast, bin ich mir noch nicht so ganz sicher, ich bekomme da bisher noch etwas anderes raus als du. Möchtest du im Zweifelsfall deine Umformungen gerne mal hier zeigen und aufschreiben?
In deiner Formel von oben
| physikdummi hat Folgendes geschrieben: | [...] mit der dynamischen Masse?
md=mo/(wurzel (1-v^2)/c^2. |
bin ich übrigens mit der Klammersetzung nicht so ganz einverstanden. Magst du die noch mal kontrollieren? (Damit das nicht eventuell an irgendwelchen falschen Ergebnissen schuld ist ...) |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 30. Jan 2011 21:03 Titel: |
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Sorry, die Klammersetzung ist mir eigentlich klar, wohl vertippt:
1 - (v^2)/c^2 müsste es heißen.
Und was die Aufgabe betrifft: Das ist irgendwie total merkwürdig. Ich hab's jetzt nochmal versucht und komme auf einen anderen Wert, nämlich 547 722, 28. Stimmt das? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 30. Jan 2011 21:13 Titel: |
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Na, Ergebnisse vergleichen ist eher ein sehr indirekter Weg, um den Rechenweg im Detail zu kontrollieren. Es scheint eher, als täte es mal gut, den Umform- und Rechenweg dazu einmal hier übersichtlich schrittweise aufzuschreiben. Magst du das mal machen? |
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physikdummi
Anmeldungsdatum: 26.01.2011
Beiträge: 13
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| physikdummi Verfasst am: 30. Jan 2011 21:34 Titel: |
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Na gut, ist halt so aufwändig weil ich nicht weiß, wie man die Wurzeln hier anschreibt etc.
mo*1000=mo* wurzel (1-(v^2)/(c^2)
mo kürzt sich weg
quadrieren
1000^2=1- (v^2)/(c^2)
1 auf andere Seite bringen
mit c^2 (300 000) multiplizieren
Wurzel ziehen --> v=547 722, 28 |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 30. Jan 2011 21:38 Titel: |
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| physikdummi hat Folgendes geschrieben: | Na gut, ist halt so aufwändig weil ich nicht weiß, wie man die Wurzeln hier anschreibt etc.
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versuchs einfach mal mit dem Formeleditor (roter Link rechts oben im Eingabefenster) . Werden damit die Formeln viel übersichtlicher und leichter einzugeben?
Die erste Formel deines Beitrages von eben sähe damit so aus:
| Zitat: |
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Und zu dieser Formelzeile habe ich gleich schon die erste Rückfrage:
Hoppla, Vorsicht, hattest du da nicht oben noch "durch die Wurzel" statt "mal die Wurzel" geschrieben? |
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