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Einfach Herleitung zu E=mc^2
 
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Fitz Oplong



Anmeldungsdatum: 11.05.2010
Beiträge: 12

Beitrag Fitz Oplong Verfasst am: 28. Apr 2012 03:05    Titel: Einfach Herleitung zu E=mc^2 Antworten mit Zitat

Meine Aufgabe ist es in einem Referat die relativistische Dynamik dem Physik-Lk näher zu bringen, dabei besteh mein Teil darin E=mc^2 herzuleiten. Dazu gibt es nun in der Lektüre eine lange Herleitung die auch nicht so einfach aussieht, jedoch habe ich mich ein wenig im Internet informiert und bin dabei auf folgendes Video gestoßen, indem mit relativ einfachen Mitteln E=mc^2 hergeleitet wird.

http://www.youtube.com/watch?v=hW7DW9NIO9M&list=PLED25F943F8D6081C&index=4&feature=plcp

Bei 1:09 wird der optische Dopplereffekt mit beschrieben, jedoch habe ich keine Ahnung wie er auf diese Version der Formel gekommen ist, da ja eigentlich am meisten bekannt ist. Ich habe schon versucht rumzuwerkeln an der Formel aber irgendwie komme ich nie auf die Version wie er sie geziegt hat. Hat von euch vielleicht einer eine Ahnung wie man von der allgemein bekannten Form der Berechnung der neuen Frequenz auf die Berechnung der neuen Energie kommt? Ich habe zunächst versucht auf beiden seiten mit "h" zu multiplizieren, damit ich die Energie der Lichtquanten erhalte, dann bin ich jedoch schon nicht weiter gekommen, da man ja bei der von ihm im Video angegebene Formel ja keine Wurzel hat und sogar noch die Gschw. quadriert wird. Was mir jedoch auffällt ist, dass die von ihm angegebene Formel relativ ähnlich zu der Formel der Zeitdilitation oder Längenkontraktion ist
Ich würde mich freuen, wenn mir einer von euch helfen könnte.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 28. Apr 2012 07:28    Titel: Re: Einfach Herleitung zu E=mc^2 Antworten mit Zitat

Moin!
Fitz Oplong hat Folgendes geschrieben:
Referat die relativistische Dynamik dem Physik-Lk näher zu bringen, dabei besteh mein Teil darin E=mc^2 herzuleiten.

Ob es formal einfacher geht als über den Energie-Impuls-Vierervektor (dort ist E = m c² eher beiläufig) weiß ich nicht. Aber die geistige Hürde, das Verlassen der Newtonschen Mechanik, läßt sich wohl nicht ganz wegzaubern; neudeutsch per aspera ad astra. Was sagt eigentlich der Meister selber?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 28. Apr 2012 12:30    Titel: Antworten mit Zitat

Der Meister sagt das hier: http://www.zbp.univie.ac.at/dokumente/einstein4.pdf
Fitz Oplong



Anmeldungsdatum: 11.05.2010
Beiträge: 12

Beitrag Fitz Oplong Verfasst am: 01. Mai 2012 20:21    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, das ist hilfreich. Trotzdem ist mir immer noch nicht ganz klar, wie man auf diese Formel für die Energie kommt, die Einstein in diesem link nennt.

Diese meine ich:
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 01. Mai 2012 21:06    Titel: Antworten mit Zitat

Fitz Oplong hat Folgendes geschrieben:
Danke, das ist hilfreich. Trotzdem ist mir immer noch nicht ganz klar, wie man auf diese Formel für die Energie kommt, die Einstein in diesem link nennt.


Die hat Einstein hier hergeleitet: http://www.zbp.univie.ac.at/dokumente/einstein3.pdf
Fitz Oplong



Anmeldungsdatum: 11.05.2010
Beiträge: 12

Beitrag Fitz Oplong Verfasst am: 02. Mai 2012 02:52    Titel: Antworten mit Zitat

Irgendwie nutzt meiner Meinung nach der Typ in dem Video eine andere Formel als Albert Einstein für eigentlich den gleichen Sachverhalt.

Der Typ aus dem Video nimmt

Einstein nimmt meines erachtens: . Ich würde im Vortrag sehr gerne das Beispiel mit der Katze nehmen, weil es eben so anschaulich ist, aber mit der Formel die der Typ im video nimmt ist es anscheinend auch ganz einfach aber nicht ganz richtig und mit der Formel von einstein passt es nicht so schön.
Fitz Oplong



Anmeldungsdatum: 11.05.2010
Beiträge: 12

Beitrag Fitz Oplong Verfasst am: 02. Mai 2012 20:10    Titel: Antworten mit Zitat

Meint ihr man kann das machen, wie in diesem Link beschrieben? Also mit dem Licht, ist ja schließlich nicht für ein Studium sonder für einen Leistungskurs.
[url]
http://raum-und-zeitdimensionen.de/Projekte/Energieformel/energieformel.html[/url]

Ist das so überhaupt richtig? Einstein hat es schließlich komplizierter gemacht!
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 02. Mai 2012 20:20    Titel: Antworten mit Zitat

Fitz Oplong hat Folgendes geschrieben:
Meint ihr man kann das machen, wie in diesem Link beschrieben?


Nicht wirklich. Abgesehen von bösen Schreibfehlern (Energie und Impuls wird verwechselt), wird das Problem nicht gelöst, sondern auf die Herleitung von p=E/c verschoben.
Fitz Oplong



Anmeldungsdatum: 11.05.2010
Beiträge: 12

Beitrag Fitz Oplong Verfasst am: 02. Mai 2012 20:40    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die schnelle Rückmeldung!
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 03. Mai 2012 00:38    Titel: Antworten mit Zitat

http://www.wulffmorgenthaler.de/img/strip/-WM_strip_DK_20120105.jpg
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 04. Mai 2012 11:56    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Fitz Oplong hat Folgendes geschrieben:
Meint ihr man kann das machen, wie in diesem Link beschrieben?


Nicht wirklich. Abgesehen von bösen Schreibfehlern (Energie und Impuls wird verwechselt), wird das Problem nicht gelöst, sondern auf die Herleitung von p=E/c verschoben.


Was hälts du davon hier?
http://www.relativity.li/en/epstein2/read/e0_en/e4_en/
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 04. Mai 2012 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

A.T. hat Folgendes geschrieben:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Fitz Oplong hat Folgendes geschrieben:
Meint ihr man kann das machen, wie in diesem Link beschrieben?


Nicht wirklich. Abgesehen von bösen Schreibfehlern (Energie und Impuls wird verwechselt), wird das Problem nicht gelöst, sondern auf die Herleitung von p=E/c verschoben.


Was hälts du davon hier?
http://www.relativity.li/en/epstein2/read/e0_en/e4_en/


Das ist ein völlig anderes Thema. Die Rechnung an sich scheint in Ordnung zu sein. Etwas ähnliches ha'b ich auch schon mal gemacht. Allerdings wird dort E-Eo=(m-mo)·c² hergeleitet. Um von da auf E=m·c² zu kommen, muss man Eo=mo·c² kennen und damit befasst sich der Text überhaupt nicht.
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 343

Beitrag A.T. Verfasst am: 06. Mai 2012 19:22    Titel: Antworten mit Zitat

Und wie findet ihr diese Variante?

http://www.physikerboard.de/files/emc2_epstein_478.gif



Emc2_Epstein.gif
 Beschreibung:
 Dateigröße:  79.77 KB
 Angeschaut:  2879 mal

Emc2_Epstein.gif


DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 06. Mai 2012 22:01    Titel: Antworten mit Zitat

A.T. hat Folgendes geschrieben:
Und wie findet ihr diese Variante?

http://www.physikerboard.de/files/emc2_epstein_478.gif


Auch das führt nicht wirklich zum Ziel. Erstens wird nicht begründet, warum für Licht K=v·dm/dt gilt und zweitens ist das Integral von dE=c²·dm zunächst einmal E=Eo+(m-mo)·c² und wie ich bereits sagte, muss man Eo=mo·c² kennen, um von da aus zu E=m·c² zu kommen.
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