Zeitdilation

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

Hallo Forumer

Hat jemand Aufgaben zur Zeitdilation für mich?
Währe wichtig schreibe nämlich bald eine Physik Klausur
Danke

nekros7 · Anmeldungsdatum: 18.08.2006 Beiträge: 154

Also im Nolting Band 4 ist die spezielle Relativitaetstheorie sehr gut erklärt. Da findest du bestimmt auch ein paar Aufgaben zur Zeitdilatation.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Bist du an der Uni oder an der Schule? Falls zweiteres der Fall ist, und dir der Nolting als Buch über theoretische Physik auf den ersten Blick noch zu kompliziert vorkommen sollte, könntest du auch mal in Experimentalphysikbüchern wie dem Tipler oder dem Halliday-Resnick schauen, da findest du schöne Aufgaben auch zur Zeitdilatation.

Direkt online gibt es zum Beispiel hier schon etwas: In

http://content.education.lu/sites/horaires/2005-2006/pdf/13GE/PHYSI/PHYSI_13GE_3_7.pdf

die Aufgaben C1 und C2.

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

Danke für den Link
Leider stehen keine Lösungen drin. Aber vielleicht kannst du mir helfen und sagen ob meine Ergebnisse stimmen.

Bei 1) Aufgabe mit Myonen: t(b)=1,13 Mikrosekunden
Demnach weniger als die eigentliche Halbwertszeit.

Bei 2) ich weiß nicht genau was gesucht ist. Bräuchte ich nicht noch mehr Werte?

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

und bei 11) fällt bei mir alles auf die Kinetische Energie, da ich eine Geschwindigkeit von 300 000 km/s rausbekomm. Stimmt das?

JaJo · Anmeldungsdatum: 01.05.2008 Beiträge: 22

Zur 1
Zeitdilatation:
Befindet sich ein Beobachter im Zustand der gleichförmigen Bewegung, geht nach der speziellen Relativitätstheorie jede relativ zu ihm bewegte Uhr aus seiner Sicht langsamer.

Du müsstest also eine größere Halbwertszeit herausbekommen. Bedenke das das Myon in etwa 10km höhe entsteht und noch auf der Erde registriert werden kann.

Ist t' die Zeit die wir auf der Erde messen und t die Zeit eines relativ zur Erde bewegten Systems, so gilt:

Zur 2
Berechne doch erstmal die neue Halbwertszeit, der andere Teil der Aufgabe ist dann eher Kernphysik.

JaJo · Anmeldungsdatum: 01.05.2008 Beiträge: 22

zur 11

Die Ruheenergie des Protons lässt sich ja schnell berechnen:

Das entspricht 938,3 MeV.

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

Will dir ja nicht widersprechen. Aber wer sagt dass ich bei 1) die Halbwertszeit berechnet habe??
Ich habe berechnet welche Zeit für Myonen bei einem 10 Kilometer langen Flug vergehen. Demnach müsste doch die Zeit geringer sein als die eigentliche Halbwertszeit, da sie sonst nie auf der Erde angkommen würden.

Bei 2) hab ich das Problem, dass ich nicht weiß in welchem System ich mich befinde. Bedeutet ruhende Pionen, dass bewegte Pionen eine kürzere Halbwertszeit haben oder bedeutet ruhende Pionen, dass ich im Pionensystem bin und die längere Halbwertszeit berechnen muss?

Zu 11): Kann die Ruhemasse verdrängt werden oder nimmt sie immer denselben Wert an? Bei Lichtgeschwindigkeit des Protons müsste doch keine Ruheenergie mehr vorhanden sein oder täusche ich mich da?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

Okay 1) hab ich verstanden

2) hab ich mal begriffen wie ich das ganze auffassen muss. Gerechnet besitzen bewegte Pionen eine Halbwertszeit von ca 41 ns. Dies ist der Wert den wir hier auf der Erde sehen.
Da der Weg 44,5 m beträgt macht das eine Zeit von 164 ns, die die Pionen im Laborsystem brauchen.
Schließlich sind dann noch 6,25% Pionen auf der Erde zu erwarten.
Ich hoffe mal das stimmt.

11) Könnte mir die jemand vorrechnen? Ich bekomm da für die kin energie nach der Formel E=(m(v)-m0)c² die Energie 1499,999999999 MeV raus. Aber das kann ja gar nicht sein wenn es noch Platz für Ruheenergie geben muss.

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Mit deiner Rechnung zur Zwei bin ich einverstanden. Sind zwar kleine Rundungsfehler drinnen, aber sonst ist es korrekt.

11a)

Dynamische Masse:

Geschwindigkeit:

11b)

Ruheenergie hast du ja schon selbst zu 938,3 MeV berechnet also ist ihr Anteil:

Und damit ist der Anteil der kinetischen Energie 37,4 %.

Schläfer

toast · Anmeldungsdatum: 06.07.2007 Beiträge: 37

k jetzt is alles klar. Hab vergessen dass es sich hierbei um Elektronenvolt handelt. Die Elektronenladung hab ich nicht beachtet. Komm jetzt aufs gleiche auch wenn ich mit der Kinetischen Energie rechne.

Vielen Dank für deine Hilfe. Hat mich sehr weitergebracht.
Vielleicht kannst dir ja noch meine andere Frage "Aufgabe Relativitätstheorie" angucken.