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Termumformung geschwindigkeit relativistisch
 
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19Katy93



Anmeldungsdatum: 22.01.2012
Beiträge: 4

Beitrag 19Katy93 Verfasst am: 22. Jan 2012 16:48    Titel: Termumformung geschwindigkeit relativistisch Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich habe ein Problem mit der Umformung eines Terms. Ich habe in der Regel keine Probleme den Ansatz bei diesem Aufgabentyp zu finden, allerdings bekomme ich kein Ergebnis, da ich einen Fehler bei der Termumformung mache. Und nicht nur bei einer sondern bei allen Aufgaben dieses Typs.

E=( m/grübelnd1-(v^2/c^2 )) ? m ) * c^2 m = m index 0 also die Ruhemasse

Meine Ideen:
E=( m/grübelnd1-(v^2/c^2 )) ? m ) * c^2 !! durch c^2 und quadr

E^2/c^4 = (m^2 / (1 ? (v^2/c^2)) ? m^2 !! +m^2*(1-( v^2/c^2))/(E^2+m^2c^4)

(1-(v^2/c^2))/c^4 = m^2/(E^2+m^2c^4) !! *c^4*-1

(v^2/c^2) = -( (m^2c^4)/ E^2) !! *c^2 und dann Wurzel ziehen


und dann hab ich eine Minuszahl, aus der ich die Wurzel ziehen will, also ist diese Rechnung totaler Mist, aber ich komme einfach nicht auf das Richtige Ergebnis. ICh habe auch schon im Internet gesucht, aber in den Lösungen steht immer Ansatz und dann nach v umformen. EIne Ausführliche Musterlösung habe ich nirgendwo gefunden. Es wäre wirklich nett, wenn einer einen Link kennt oder ein ähnliches Problem hatte und eine Lösungsstrategie für solche Terme hätte, da ich mir fast sicher bin, dass diese AUfgaben im Abi vorkommen.

Danke schon mal für eure Antworten
19Katy93



Anmeldungsdatum: 22.01.2012
Beiträge: 4

Beitrag 19Katy93 Verfasst am: 22. Jan 2012 16:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiß nicht wieso der Smilie dort drinnen ist, ich habe es aus Word Formelzeichen eingefügt sorry hier noch einmal der Ansatz leserlich ;-)


E = m/ ( WUrzel( 1 - ( v^2/c^2))) - m
Telefonmann



Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 196

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 22. Jan 2012 17:25    Titel: Antworten mit Zitat

19Katy93 hat Folgendes geschrieben:
E = m/ ( WUrzel( 1 - ( v^2/c^2))) - m

Hallo 19Katy93,

damit links die kinetische Energie steht, muss man eigentlich

E/c^2 = m/ ( WUrzel( 1 - ( v^2/c^2))) - m

schreiben. Dann bringt man das m ganz rechts nach links rüber und quadriert. Das ergibt dann:

(E/c^2 + m)^2 = m^2/(1-(v^2/c^2))

oder

(E+mc^2)^2/c^4 = m^2/(1-(v^2/c^2)).

Klar soweit?
19Katy93



Anmeldungsdatum: 22.01.2012
Beiträge: 4

Beitrag 19Katy93 Verfasst am: 22. Jan 2012 17:55    Titel: Antworten mit Zitat

ja ok das ist dann ja im Prinzip das gleiche wie ich hab nur das ich erst quadriert habe und dann m rübergezogen oder ???

E^2/c^4 = (m^2 / (1 - (v^2/c^2)) - m^2

(E^2/c^4)+ m^2 = (m^2 / (1 - (v^2/c^2))

könnte man dann auch nach deiner Umformung schreiben

(E+mc^2)^2/c^4 = m^2/(1-(v^2/c^2))

(E+ E(gesamtt))^2/c^4 =m^2/(1-(v^2/c^2))

oder wie machst du weiter ????
Telefonmann



Anmeldungsdatum: 05.10.2011
Beiträge: 196

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 22. Jan 2012 19:39    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo 19Katy93,

19Katy93 hat Folgendes geschrieben:
E^2/c^4 = (m^2 / (1 - (v^2/c^2)) - m^2

Vorsicht mit der rechten Seite. Es gilt (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2. Du hast also den gemischten Term vergessen. Der gemischte Term enthält zudem auch die Geschwindigkeit (nach der ja aufgelöst werden soll), was wiederum zeigt, dass an dieser Stelle besser nicht quadriert werden sollte, sondern erst nachdem das m nach links gestellt wurde.

Zitat:
oder wie machst du weiter ????


Man nimmt links und rechts den Kehrwert, also

c^4/(E+mc^2)^2 = (1-(v^2/c^2))/m^2

dann multipliziert man alles mit m^2 und bekommt:

(m^2c^4)/(E_kin+mc^2)^2 = 1-v^2/c^2.

Um das etwas übersichtlicher zu machen kann man noch die Ruheenergie E_0 = mc^2 einführen, also:

E_0^2/(E_kin + E_0)^2 = 1-v^2/c^2
19Katy93



Anmeldungsdatum: 22.01.2012
Beiträge: 4

Beitrag 19Katy93 Verfasst am: 22. Jan 2012 21:51    Titel: Antworten mit Zitat

ok alles klar kann ich nachvollziehen

(m^2c^4)/(E_kin+mc^2)^2 = 1-v^2/c^2 dann bringe ich die 1 auf die andere Seite

1- ((m^2c^4)/(E_kin+mc^2)^2) = v^2/c^2 mal c^2 und Wurzel ziehen

c* Wurzel (1- ((m^2c^4)/(E_kin+mc^2)^2)) =v
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