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[quote="VeryApe"]Also die ART beschreibt ja die einfluss der Schwerkraft auf die Zeitdilatation Raumschrumpfung Die SRT beschreibt den Einfluss der Geschwindigkeit Wenn du dich natürlich gleich auf den ART brocken stürzt dann wundert es mich nicht das du da einiges nicht verstehst. Weil die nochmal um einiges komplexer ist als die SRT. Wenn du GPS rechnest dann ist hier nur der einfluss der Schwerkraft zu berücksichtigen. weil der einfluss der Geschwindigkeiten zu gering ist. erst bei 10% der Lichtgeschwindigkeit messbar 10% von 300000km/s sind 30000km/s *3,6 sind ca. 100000km/h so schnell bewegt sich kein Satellit auf der Umlaufbahn-> viel geringer lies dir mal das durch ist von der Uni wien. http://homepage.univie.ac.at/~embachf3/rel.html diese Zeit mußt du zumindest opfern[/quote]
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Physika
Verfasst am: 11. Dez 2009 01:57
Titel:
Danke, ich denke die Infos reichen erstmal zum rechnen
TomS
Verfasst am: 11. Dez 2009 00:17
Titel: Re: Zeit, Satelliten, Geschwindigeit, Relativitätstheorie...
Physika hat Folgendes geschrieben:
1. Wer hat Beweise für Einsteins Theorie.
Ein Beweis wurde bereits genannt, nämlich die relativistischen Korrekturen der GPS-Software.
Eine weitere Vorhersage ist das sogenannte Frame-Dragging, welches besagt, dass die Raumzeit durch einen rotierenden Körper (wie ein Kuchenteig vom Knethaken) in Rotationsrichtung mitgeschleppt wird. Demzufolge ergibt sich eine Gangabweichung zwischen zwei Uhren, die in zwei Flugzeugen die Erde mit bzw. entgegen der Rotationsrichtung auf ansonsten identischen Flugbahen umkreisen.
Ein weiterer Beweis ist die Periheldrehung des Merkur, d.h. die messbare Abweichung seiner Bahn von der Ellipsenform.
Desweiteren ergibt sich aus der ART eine Abweichung von Lichtstrahlen von der geraden Bahn in einem Gravitationsfeld. Genauer gesagt folgen die Lichstrahlen weiterhin einer Bahn, die man als Verallgemeinerung des Geradenbegriffs in gekrümmten Räumen bezeichnen kann, einer Geodäten; dadurch ergibt sich eine scheinbare Verschiebung der Position von Fixsternen in der Nähe der Sonne (bei Sonnenfinsternis) verglichen mit der Position in der Nacht (also ohne Sonne).
Ein letzter (indirekter) Beweis ist die Veränderung der Rotationsfrequenz von Doppelsternsystemen, die exakt dem Effekt entspricht, den man sich aus dem Rotationsenergieverlust in Folge der Abstrahlung von Gravitationswellen erwartet.
Da alle diese Effekte auf der selben Theorie basieren, sollte man sie auch in Summe diskutieren.
Physika hat Folgendes geschrieben:
5. Stimmt es, dass die Zeit im Weltraum unverändert bleibt (also normal abläuft = Einfluss 0), und nur in der Nähe der Feldlinien einer großen Planetenmasse auf die Zeit wirkt (langsamer).
Der Verlauf der Zeit hängt (in nichtrelativistischer Sprache formuliert) von der Stärke des Gravitationspotentials ab. In der relativistischen Sprache entspricht die Eigenzeit eines Körpers, die vergeht, wenn sich der Körper entlang seiner Weltlinie C durch die vierdimensionale Raumzeit bewegt, der (verallgemeinerten) Bogenlänge dieser Weltlinie
Dabei ist zu beachten, dass das Linienelement ds die Metrik und damit die Krümmung der Raumzeit "spürt". Diese Krümmung übernimmt in der ART in etwa die Rolle der Gravitationskraft (mathematisch ist das im Detzail komplizierter). In Abwesenheit von Massen ist die Raumzeit flach und kein Effekt messar.
In dieser Formel ist aber auch der Effekt der SRT enthalten, der sich ausschließlich in einer Geschwindigkeitsabhängigkeit zeigt. D.h. die ART enthält die SRT als Spezialfall.
Man beachte, dass zu einer Messung grundsätzlich zwei Uhren benötigt werden, die sich entlang zweier Kurven durch die Raumzeit bewegen und zuletzt wieder zusammengebracht werden, um ihren Gang zu vergleichen.
Physika hat Folgendes geschrieben:
6. Was bringt das Gedankenexperiment von Einstein, dass wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde... und nur am Rande der Lichtgeschwindigkeit... . Warum tritt das Phenomen nicht linear auf, sondern nur am Rande der Lichtgeschwindigkeit?
Die Phänomene der SRT ergeben sich aus einem mathematischen Formalismus, der häufig Terme der Form
produziert.
Physika hat Folgendes geschrieben:
7. Warum sollte die Zeit langsamer vergehen, wenn man sich schneller bewegt? Kann es sein, dass sich nur die Atome anders verhalten, so wie bei Gegenwind im Auto (Auto braucht länger von A nach B, als ohne Wind - weniger Geschwindigkeit), aber die Zeit keine Rolle spielt, sondern das nur ein Trugschluss ist. Also zwar eine Veränderung bringt, aber die Zeit dazu falsch gedeutet wird?
Siehe dazu meine Antwort auf die Frage 5.
VeryApe
Verfasst am: 10. Dez 2009 22:21
Titel:
sorry ich seh grad ich hab da einen Blödsinn berechnet.
10% der Lichtgeschwindigkeit sind nicht 100000km/h
sondern 30000 km/s * 3600 und nicht mal 3,6 weil es sind ja keine m/s
das bedeutet 30000*3,6*10³ also 100000*10³ km/h
lol ein bisschen mehr als 100000km/h
aber sieh dir mal den 2ten teil an der ist interessant, da kommt das glaub ich auch vor.
dermarkus
Verfasst am: 10. Dez 2009 20:30
Titel:
Natürlich kann ich hier in so einem Forenthread nicht alles von Anfang bis Ende erklären. Vielleicht helfen die folgenden Tipps ja schon etwas beim Orientieren und Einlesen.
* Das Hafele-Keating-Experiment (das mit den Atomuhren in den Flugzeugen) von 1971 wurde auch nach heutigem Stand der Wissenschaft sauber durchgeführt und sauber ausgewertet. Es verwendete 4 Cäsium-Atomuhren auf dem damaligen Stand der Technik, um die notwendige Genauigkeit zu erreichen.
* (Es gab mal einen Ingenieur, der in einer Veröffentlichung geschrieben hatte, die Auswertung des Experimentes enthalte Fehler. Der hatte mit Verlaub schlicht die Auswertemethode nicht verstanden.)
* Modernere Wiederholungen des Experimentes haben das Ergebnis mit zunehmender Präzision bestätigt. So reicht mittlerweile längst eine einzige Atomuhr an Bord eines Flugzeuges, um dieses Experiment durchzuführen.
Physika
Verfasst am: 10. Dez 2009 19:35
Titel:
Das sieht gut aus, danke.
Ich hab auch was bei Wikipedia gefunden. Das ist auch gut erklärt.
Die ART ist nicht so schwer zu verstehen, nur im ersten Augeblick etwas ungewohnt. Und mir scheint das da trotzdem was nicht stimmen kann, was ich auch schon in anderen Foren gelesen habe. Ungeklärt ist ja auch noch was die Gravitation überhaupt ist. Naja, irgendwer wirds schon rausfinden
Ich werd mal ein bisschen rechnen und ein paar Beispiele so zum Spaß an der Freude durchspielen.
Achso... wie schnell fliegt denn eigentlich das schnellste Raumschiff/Rakete was wir kennen?
(100.000 Km/h mit Ionenantrieb? Dann könnten ja die Menschen die zum Mars fliegen mal ne Atomuhr mitnehmen...)
VeryApe
Verfasst am: 10. Dez 2009 18:03
Titel:
Also die ART beschreibt ja die einfluss der Schwerkraft auf die Zeitdilatation Raumschrumpfung
Die SRT beschreibt den Einfluss der Geschwindigkeit
Wenn du dich natürlich gleich auf den ART brocken stürzt dann wundert es mich nicht das du da einiges nicht verstehst.
Weil die nochmal um einiges komplexer ist als die SRT.
Wenn du GPS rechnest dann ist hier nur der einfluss der Schwerkraft zu berücksichtigen. weil der einfluss der Geschwindigkeiten zu gering ist. erst bei 10% der Lichtgeschwindigkeit messbar 10% von 300000km/s
sind 30000km/s *3,6 sind ca. 100000km/h so schnell bewegt sich kein Satellit auf der Umlaufbahn-> viel geringer
lies dir mal das durch ist von der Uni wien.
http://homepage.univie.ac.at/~embachf3/rel.html
diese Zeit mußt du zumindest opfern
Physika
Verfasst am: 10. Dez 2009 17:44
Titel:
Danke für die ausführliche Antwort.
Verstanden hab ich die ART schon, doch scheinen mir da einige Sachen eben unlogisch (was, ist jetzt für die Rechnung nicht interessant). Das mit dem Rechnen hätte mich schon interessiert. Denn wenn die GPS-Satellitenuhren korrigiert werden, dann wüßte ich schon gerne anhand einer Rechnung wie das geht. Dabei geht es nicht um das verstehen, sondern eben um die Formeln die dazu notwendig sind (und damit man die kapiert, eine Bespielrechnung).
Und da der Effekt nicht nur bei den Satelliten, sondern auch bei der Berguhr auftritt, dabei aber zwei verschiedene Phänomene auftreten (Geschwindigkeit und Gravitation), wollte ich das anhand von 2 Beispielrechnungen einfach mal sehen.
Dann werd ich mal weitersuchen...
VeryApe
Verfasst am: 10. Dez 2009 16:58
Titel:
hast du auch den 2 ten teil gesehen.
http://www.youtube.com/watch?v=VXw5yyZ6aU8&feature=related
Zitat:
7. Warum sollte die Zeit langsamer vergehen, wenn man sich schneller bewegt? Kann es sein, dass sich nur die Atome anders verhalten, so wie bei Gegenwind im Auto (Auto braucht länger von A nach B, als ohne Wind - weniger Geschwindigkeit), aber die Zeit keine Rolle spielt, sondern das nur ein Trugschluss ist. Also zwar eine Veränderung bringt, aber die Zeit dazu falsch gedeutet wird?
Wenn du eine solche Frage stellst hast du die Theorie von grund auf nicht mal Ansatzweise verstanden.
Es beruht alles auf einer konstanz der Lichtgeschwindigkeit in jedem Bezugsystem.
wenn du in einem Auto mit 100km/h fährst und einen Ball nach vorne schießt mit 10km/h.
Dann sieht ein stillstehender Beobachter das der Ball mit 110km/h nach vorne fliegt er fliegt ja von dir weg.
wenn du mit einer Taschenlampe nach vorne leuchtest dann wirsd du im Auto merken das sich das licht mit Lichtgeschwindigkeit zu dir ausbreitet.
Wenn das so ist dann würdest du annehmen das ein Still stehender Beobachter das Licht mit 300000km/s plus der Autogeschwindigkeit mißt.
wie man es von den Ball gewöhnt ist.
Falsch gedacht der stillstehende mißt auch 300000km/s sekunde das gleiche wie du im Auto, denn licht kennt nur eine Geschwindigkeit in jedem Bezugssystem und das ist mit 300000km/s durch den Raum.
Das führt dich aber zu einem riesengroßen Problem den Wenn die Zeit die für beide Beobachter vergeht konstant ist und auch der zurückgelegte weg gleich gemessen wird.
dann muß sich Licht mit 300000km/s + Autogeschwindigkeit ausbreiten.
Das tut es aber nicht und das ist eines der best bewiesensten Experimente.
dann bleibt dir nur eins übrig zu agumentieren. Der im Auto hat ne kaputte Uhr der mißt einen Blödsinn. Dieser wird dir aber bestätigen das seine Uhr richtig ging und eine Sekunde gleich einer Sekunde war wie er es gewöhnt ist.
Dann bleibt dir nur als einzige Aussage die Zeit im allgemeinen muß im Auto langsamer verlaufen und man kriegt davon nichts mit weil alle Prozesse betroffen sind.
Das kannsd du dir so vorstellen angenommen du bist in einem Raum alles wird plötzlich doppelt so groß. deine Fenster dein Computer dein Monitor , das würde dir natürlich sofort auffallen, aber angenommen du wirsd im selben Moment auch doppelt so groß, dann wär alles wie vorher nichts würde dir auffallen .
zu deinen anderen Fragen da findest du im Netz genügen beispiele.
wie mit die zeitdehnung ausrechnet ist keine Hexerei dazu schau auf wikipedia nach zeitdilatation das ist das auch erklärt.
Aber wie schon Markus sagt sowas wie die Relativitätstheorie da kann man nicht einfach nur kurz mal drüber schauen und schnell mal was nachrechnen und das ganze dann verstehen, das ist so komplex da muß man sich einige Zeit nehmen und von der Basis aus anfangen.
was waren die Grundgedanken usw.
Physika
Verfasst am: 10. Dez 2009 14:14
Titel:
Schade und danke. Ich bin fast 40 (Dipl. Informatiker) und hatte nur mal Interesse daran ein paar Beispiele durchgerechnet zu bekommen, damit man mal selbst verschiedene Situationen durchspielen kann.
Sicher geht das auch im Selbststudium über ein paar Jahre... aber nur um mal durchzurechnen wie hoch bestimmte Abweichungen in der Zeit in bestimmten Situationen sind, halte ich den Aufwand für nicht vertretbar.
Ich dachte die Antworten könnten aussehen wie diese hier:
http://www.physikerboard.de/topic,15166,-erdbeschleunigung-bestimmen.html
Aber es klappt halt nicht immer so wie man sich das vorstellt
dermarkus
Verfasst am: 10. Dez 2009 14:00
Titel:
Physika, wenn du dich dafür interessierst, so etwas zu lernen und zu üben, dann empfehle ich dir, schrittweise vorzugehen.
Zum Beispiel warten, bis ihr das im Unterricht macht und lernt, und dann Übungsaufgaben bekommt, um das zu üben und verstehen.
Zum Beispiel warten, bis du im Physikstudium eine Vorlesung und die zugehörigen Übungen machst.
Vielleicht schaffst du es ja sogar, dir selbst mit einem guten Lehrbuch und schrittweisem Selberüben und Lösen von Übungsaufgaben einen Teil davon im Selbststudium zu erlernen, das ist allerdings von den bisher genannten Möglichkeiten für die meisten Leute der schwierigste Weg.
Ich würde dir nicht empfehlen, dich an so etwas mit Hilfe dessen zu machen, was du als Gerüchte oder vom Hörensagen irgendwoher aus dem Internet versuchst, aufzuschnappen.
Physika
Verfasst am: 10. Dez 2009 13:38
Titel:
Netter Film... einen Teil davon habe ich gestern schon gesehen.
Was ich gerne hätte sind Beispiele und Berechnungen, wie in meinen Fragen 2-4.
Eine Zusatzfrage hätte ich auch noch:
Z. Wie schnell fliegt das derzeit schnellste Raumschiff und wieviel Sekunden würde die Differenz zur Erdzeit betragen, wenn das Raumschiff 1 Jahr durch den Weltraum mit dieser konstanten Maximalgeschwindigkeit geflogen ist (Formel, Ergebnis).
VeryApe
Verfasst am: 10. Dez 2009 11:50
Titel:
http://www.youtube.com/watch?v=WXU5yzwAUFM
Physika
Verfasst am: 10. Dez 2009 11:15
Titel: Zeit, Satelliten, Geschwindigeit, Relativitätstheorie...
Hallo,
Ich habe ein Buch über Einstein gelesen und seine Relativitätstheorie. Auch habe ich irgendwann mal im Fernsehen ein Experiment mit 2 Atomuhren gesehen, wobei die eine auf einen hohen Berg geschleppt und dann nach einer Zeit eine Differenz der Uhrzeiten festgestellt wurde. Auch die Uhr in GPS Satelliten soll im Vergleich mit einer Uhr auf der Erde eine minimale Differenz aufweisen.
Und die Theorie behauptet ja, dass die Zeit in der Nähe von großen Massen langsamer geht (am langsamsten im schwarzen Loch).
Der Beweis dazu (glaube von 1971) wurde ja mit einem Flugzeug und 2 Atomuhren gemacht. Jedoch ist später rausgekommen, dass die Daten ungenau und falsch (sogar manipuliert) gewesen sein sollen.
Meine Fragen dazu:
1. Wer hat Beweise für Einsteins Theorie.
2. Wie berechne ich die Zeitdifferenz z.B. für das Bergexperiment (Beispiel: nach 3 Jahren: 4,78 Sekunden Unterschied zur Uhr auf Meereshöhe, Formel).
3. Der Zeitunterschied zwischen Erduhr und Satellitenuhr ist sehr sehr gering. Wie berechne ich die Zeitdifferenz nach x Tagen?
4. Ein Raumfahrer fliegt mit 25.000 Km/h zum Mars... kommt nach 3 Jahren wieder zur Erde. Wieviele Sekunden ist er weniger gealtert?
5. Stimmt es, dass die Zeit im Weltraum unverändert bleibt (also normal abläuft = Einfluss 0), und nur in der Nähe der Feldlinien einer großen Planetenmasse auf die Zeit wirkt (langsamer).
6. Was bringt das Gedankenexperiment von Einstein, dass wenn ein Raumschiff mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde... und nur am Rande der Lichtgeschwindigkeit... . Warum tritt das Phenomen nicht linear auf, sondern nur am Rande der Lichtgeschwindigkeit?
7. Warum sollte die Zeit langsamer vergehen, wenn man sich schneller bewegt? Kann es sein, dass sich nur die Atome anders verhalten, so wie bei Gegenwind im Auto (Auto braucht länger von A nach B, als ohne Wind - weniger Geschwindigkeit), aber die Zeit keine Rolle spielt, sondern das nur ein Trugschluss ist. Also zwar eine Veränderung bringt, aber die Zeit dazu falsch gedeutet wird?