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justanothergirl
Gast
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 justanothergirl Verfasst am: 01. März 2005 10:40 Titel: masse und geschwindigkeit |
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Im Physikunterricht wird mir erzaehlt, die Masse sei von der Geschwindigkeit abhaengig (was noch nie jemand geprueft hat da wir das erst merken wuerden wenn wir mit mindestens ein zehntel Lichtgeschwindigkeit reisen wuerden). Auf der Homepage www.quantenwelt.de unter "spezielle Relativitaetstheorie" steht bei "nicht alles ist relativ" : ...Die Masse eines Koerpers ist also vin der bewegung unabhaengig." Was stimmt denn jetzt ? |
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dachdecker2
Administrator
Anmeldungsdatum: 15.06.2004
Beiträge: 1174
Wohnort: Zeppelinheim / Hessen
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| dachdecker2 Verfasst am: 01. März 2005 11:24 Titel: |
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nunja... man beschleunigt in großen beschleunigeranlagen Elementarteilchen auf fast Lichtgeschwingigkeit - dabei kann man anhand der Bahnen, die die Teilchen im Magnetfeld beschreiben deren träge Masse ausrechnen. Wenn ich dir jetzt sage, dass es im zb CERN kein Problem ist, Elektronen auf 3fache Protonenmasse zu beschleunigen, dann kannst du damit ausrechnen, wie schnell das ist  . Es ist schon recht nah an der Lichtgeschwindigkeit.
Ich hab mir die betreffende Seite auf Quantenwelt.de mal durchgelesen, kann aber nicht die stelle finden, an der stehen soll "...Die Masse eines Koerpers ist also vin der bewegung unabhaengig.". Kopier bitte mal den zusammenhängenden Text da raus, oder poste mal den Kompletten Link.
Meiner Meinung nach ist Quantenwelt.de auf dieser Seite schlüssig und konsistent.
("nicht alles ist relativ" ist nicht gleich mit "nichts ist realtiv")
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Gruß, dachdecker2
http://rettedeinefreiheit.de |
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 01. März 2005 12:09 Titel: |
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Huhu,
Ich vermute sie bezieht sich auf diesen Abschnitt:
| Zitat: | Auch in der speziellen Relativitätstheorie gibt es Erhaltungsgrößen. Energie und Impuls verschmelzen jedoch zu einer Erhaltungsgröße. Diese Größe ist die Schwerpunktenergie, also die Energie, die die betrachteten Körper in dem System haben, in dem ihr gemeinsamer Schwerpunkt in Ruhe ist. Für einzelne Körper ist die Schwerpunktenergie mit der Masse identisch. Die Masse eines Körpers ist also von der Bewegung unabhängig. Die Zeit, die für ein bewegtes Objekt vergeht, kann von jedem Beobachter nach den gleichen Regeln berechnet werden und wird Eigenzeit genannt. Außerdem kann man zwischen zwei Ereignissen einen vom Beobachter unabhängigen Abstand definieren in dem neben den Orten auch die Zeiten der Ereignisse eingehen. Raum und Zeit können in der speziellen Relativitätstheorie nicht mehr getrennt betrachtet werden. Sie werden deshalb auch als Raumzeit zuammengefasst.
Die spezielle Relativitätstheorie kann also nicht auf den Satz "Alles ist relativ" reduziert werden. Sie gibt klare Beziehungen zwischen relativ zueinander bewegten Systemen an. |
Deckt sich auch mit http://de.wikipedia.org/wiki/Relativistische_Masse
Scheinbar hängt die Erhaltung der Masse davon ab, in welchem Raum man rechnet. So richtig verstehe ich das ganz noch nicht, aber von der Definition der relativistischen Masse halten Theoriker soweit ich weiß wenig. (Zitat meines Theorie-Profs: "Defintionen (von relativistischen Massen) sind nonsense!" ) Denn man kommt damit ja nicht sehr weil, weil man damit nicht wirklich rechnen kann (F=ma klappt damit nicht).
Aber dass die Masse zunimmt, kann man ja, wie schon erwähnt, durchaus im Teilchenbeschleuniger messen. Deswegen peil ich das ganze nicht wirklich. Nimmt die Masse nun tatsächlich zu? Oder scheint das nur so, weil wir in dem Raum leben, in dem wir leben? 
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Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne. |
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justanothergirl
Gast
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| justanothergirl Verfasst am: 01. März 2005 12:35 Titel: |
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Ich koennte mir das Ganze jetzt so vorstellen : Die Masse ist (wenn mans gasz genau nimmt) abhaengig, d.h. nicht eindeutig bestimmbar. (Da sie sich aendert mit zunehmender Geschwindigkeit). Das bedeutet dann, dass F=ma nicht mehr gilt. Wir nehmen es aber trotzdem als "wahr" an, da fuer unsere Bedingungen oder Verhaeltnisse auf der Erde (mit diesen Geschwindigkeiten) das nicht von Bedeutung ist und uns normalerweise nicht mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen und deshalb kein Problem damit haben. wie erklaeren die das im Teilchenbeschleuniger dann ? |
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Lancelot
Anmeldungsdatum: 22.09.2004
Beiträge: 148
Wohnort: Sachsen
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| Lancelot Verfasst am: 01. März 2005 13:13 Titel: |
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Ist es nich ganz einfach so das man die Energie, die man der Masse zuführt um zu bewegen mit auf die Ruhemasse nimmt? |
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 01. März 2005 13:31 Titel: |
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Joa so hab ich das auch schon gelernt, so von wegen:
=m_0+\frac{U}{c^2})
Ich denke für konstante Geschwindigkeiten ist es auch unproblematisch mit der relativistischen Massendefinition zu rechnen.
Aber wenn diese Definition streng genommen nicht sinnvoll ist, wie definiert man eine relativisitische Masse sinnvoll? Oder geht das nicht?
Oder wie sieht so ein Raum aus, in dem die Masse erhalten bleibt?
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Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne. |
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Mister S
Anmeldungsdatum: 06.01.2005
Beiträge: 426
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| Mister S Verfasst am: 01. März 2005 14:19 Titel: |
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Hab schon mal die übliche Schulbuchherleitung hier rein gepostet. klick mich
Ich denke mal, die Massenzunahme beruht darauf, dass der IES gelten soll, verschieden Beobachter aber unterschiedliche Geschwindigkeiten messen. |
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Neko
Anmeldungsdatum: 04.07.2004
Beiträge: 526
Wohnort: Berlin
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| Neko Verfasst am: 01. März 2005 17:06 Titel: |
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| Mister S hat Folgendes geschrieben: | | Ich denke mal, die Massenzunahme beruht darauf, dass der IES gelten soll, verschieden Beobachter aber unterschiedliche Geschwindigkeiten messen. |
Um dich zu enttäuschen: Die Impulserhaltung ist nicht bezugssystemunabhängig  Wenn du über den Impuls argumentieren möchtest, musst du den Relativistischen Viererimpuls heranziehen. Das Monstrum heißt so, weil er vier Koordinaten hat. 3 mal Ort, einmal Zeit.
Nein, also das mit der Massenzunahme ist sone Sache. Im Grunde lässt sich das Problem mit der Massenzunahme geschickt über den Viererimpuls umgehen. Sagt auch mein Professor. War erst ma derbe geschockt, als er da mit dem Viererimpuls ankam. Denn: Die Masse wird ja nicht wirklich mehr. Es ist ja nicht so, dass da mehr Teilchen zu dem bewegten Objekt hinzukommen. Wie auch? Die ANzahl an Atomen, Elektronen, Protonen und Neutronen bleibt die gleiche. Deswegen macht es unter dem praktischen Gesichtspunkt mehr Sinn, das über den Viererimpuls zu machen...
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Prefect:"ich habe dich von der Erde gerettet"
Dent:"Und was ist mit der Erde passiert?"
"Och,...die wurde zerstört"
"Ach ja"
"Ja, sie ist einfach ins Weltall verdunstet"
"Weißt du, das nimmt mich natürlich ein bißchen mit" |
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dachdecker2
Administrator
Anmeldungsdatum: 15.06.2004
Beiträge: 1174
Wohnort: Zeppelinheim / Hessen
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| dachdecker2 Verfasst am: 01. März 2005 17:20 Titel: |
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Wenn man in F = ma nicht Newtons Masse einsetzt, sondern die relativistische, dann geht F = ma auch für relativistische Geschwindigkeiten.
| justanothergirl hat Folgendes geschrieben: | | Ich koennte mir das Ganze jetzt so vorstellen : Die Masse ist (wenn mans gasz genau nimmt) abhaengig, d.h. nicht eindeutig bestimmbar. (Da sie sich aendert mit zunehmender Geschwindigkeit). ... |
Wenn man von der Ruhemasse spricht, so ist diese eindeutig bestimmbar. Und auch die (vom relativistischen Effekt abhängige) Bewegungsmasse ist eindeutig für jede Geschwindigkeit (die natürlich kleiner als c sein muss) bestimmbar.
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Gruß, dachdecker2
http://rettedeinefreiheit.de |
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 01. März 2005 18:18 Titel: |
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Nene, auch mit relativisitischer Masse geht nicht einfach F=ma. Denn relativistisch ist die Kraft nicht unbedingt parallel zur Beschleunigung.
Das folgende hatte ich schonmal in einem anderen Thread geschrieben.
| Zitat: |
)
}{c^2\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}^3})
Das ergibt für  parallel zu  :
Und für senkrecht zu :
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Da sieht man, dass verschiedene Richtungen der Beschleunigungen andere Defintionen der Masse erfordern würden.
In der SRT führt man dafür die Minkoski-Kraft ein, die halt auch ein Vierervektor ist. Wie man damit rechnet hab ich allerdings nicht drauf.
| Zitat: | | Im Grunde lässt sich das Problem mit der Massenzunahme geschickt über den Viererimpuls umgehen. |
Um die Viererschreibweise kommt man wohl bei der SRT nicht rum. Allerdings ist mir die noch ein Buch mit sieben Siegeln. Aber wenn ich mal Zeit hab, dann hau guck ich mir das mal an, aber komm ich eh nicht zu 
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Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne. |
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Mister S
Anmeldungsdatum: 06.01.2005
Beiträge: 426
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| Mister S Verfasst am: 01. März 2005 19:35 Titel: |
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Dass macht man in der Schule auch wohl eher nicht.
Aber ich möchte mal sagen, dass die Masse nicht wirklich größer wird, sowie die Zeit nicht wirklich langsamer geht. Für das Teilchen selbst ist die Masse ja konstant. |
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 02. März 2005 13:31 Titel: |
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Ich muß zugeben, der Begriff "Geschwindigkeitsabhängige Relativistische Masse"
bereitet mir auch Kopfzerbrechen.
Einerseits ist es ja so, daß der Bindungsenergie der Nukleonen eines Atomkerns
eine gewisse träge (und damit auch schwere) Masse gemäß der berühmtesten
Gleichnung der Physik, E=mc^2, zugesprochen werden kann. Die Massendifferenz
zwischen den Spaltprodukten einer Kernspaltung und dem gespaltenen Kern ist
experimentell nachgewiesen und hat ihre Ursache in der Änderung der Bindungs-
energie der Nukleonen. Ebenso kann ein Elektron-Positron-Paar duch Paarerzeugung
aus Photonen entstehen. Dabei wird die Strahlungsenergie der Photonen in Ruhemasse
und kinetische Energie des erzeugten Teilchen-Antiteilchen-Paares umgewandelt.
Entspricht nun jeder Energie eine gewisse Masse, also insbesondere auch der kine-
tischen Energie eines schnell bewegten Körpers? Müßte dann nicht jeder Körper bei
genügend großer Relativgeschwindigkeit zu einem Beobachter als schwarzes Loch
erscheinen können, weil ja seine kinetische Energie und damit seine Masse im Prinzip
beliebig groß werden können?
Weiß jemand von euch, wie man aus diesem Dilemma herauskommt?
Mir fällt dazu ein: Schwarzen Löchern wird ein Ereignishorizont zugeschrieben, d.h. das
z.B. Photonen, die unterhalb dieses Ereignishorizontes entstehen, nicht mehr nach außen
gelangen können, deswegen der Name schwarzes Loch. Die Relativgeschwindigkeit eines
bewegten Körpers kann im Prinzip beliebig nah an der Vakuumlichtgeschwindigkeit liegen,
aber Lichtsignale, die von der Oberfläche des Körpers emittiert werden, sind für jeden
Beobachter nachweisbar. Deswegen kann kein bewegter Körper allein aufgrund seiner
Relativgeschwindigkeit zu einem Beobachter zum schwarzen Loch werden.
Außerdem ist die Eigenschaft eines Körpers, ein schwarzes Loch zu sein, eine absolute
Eigenschaft, die für jeden außerhalb befindlichen Beobachter gilt.
Gruß von Bruce |
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Lancelot
Anmeldungsdatum: 22.09.2004
Beiträge: 148
Wohnort: Sachsen
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| Lancelot Verfasst am: 02. März 2005 14:27 Titel: |
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Ich denk mal prinzipiell vorstellbar aber wird praktisch gesehn die Energie fehlen die dazu nötig ist. wo will man den unendliche Energie her nehmen? |
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justanothergirl
Gast
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| justanothergirl Verfasst am: 03. März 2005 13:48 Titel: |
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Kann jemand das mit dem (Vierer-) Impuls noch einmal langsam und einfach erklaeren bitte ? Wie soll dass das Ausgangsproblem loesen ? |
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bishop
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.07.2004
Beiträge: 1133
Wohnort: Heidelberg
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| bishop Verfasst am: 03. März 2005 13:55 Titel: |
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Wenn du zur Schule gehst und nicht unbedingt viel Ahnung von Physik hast, solltest du den begriff vorerst besser vergessen, es geht um Vektoren, die zusätzlich zu den 3 Raumkomponenten eine vierte zeitkomponente erhalten wenn ich das richtig verstanden habe. Damit kann man das Problem besser beschreiben, aber es ist wie gesagt viel zu hoch für Schule.
€dit: siehe diesen Link
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Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt |
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justanothergirl
Gast
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| justanothergirl Verfasst am: 04. März 2005 15:45 Titel: |
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Das heisst also dass die Masse zunimmt, die Gleichung F=ma fuer die meisten Rechenvorgaenge trotzdem richtig bleibt, weil die wenigsten Aufgaben in denen Massen vorkommen mit Lichtgeschwindigkeit ablaufen und bei Bedarf kann man m ja immer noch durch m0 (restmass) over c + m ersetzen. (wenn ich das jetzt richtig verstanden habe; der rest entzieht sich meinem Intelligenzhorizont). Danke nochmal ! |
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