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Ravena
Anmeldungsdatum: 24.03.2014
Beiträge: 3
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 Ravena Verfasst am: 24. März 2014 21:00 Titel: Relativistische Aufgaben |
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Meine Frage:
Hallo liebe PhysikerInnen
Ich wäre sehr froh, wenn mir jemand weiterhelfen könnte, denn ich habe übermorgen eine Prüfung zu SRT und kann fast keine Aufgabe lösen...
Kann mir jemand bei den folgenden Teilaufgaben den Lösungsweg erklären?
b) Welche Spannung müssen Elektronen durchlaufen, damit sich ihre
Masse verdoppelt? Die Lösung ist hier 511kV
c) Welche Geschwindigkeit haben Elektronen, deren Masse gerade
der doppelten Ruhemasse entspricht? Hier ist die Lösung 0,87c
Schon mal DANKE im voraus!
Meine Ideen:
Meine Ideen? Nun ja, genau genommen, habe ich keine. Vielleicht irgendwas mit der Relativitätskonstante. Wobei ich auch nicht genau weiss, was das WIRKLICH ist... also das Wurzel (1-v^2/c^2) |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:12 Titel: Re: Relativistische Aufgaben |
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| Ravena hat Folgendes geschrieben: |
b) Welche Spannung müssen Elektronen durchlaufen, damit sich ihre
Masse verdoppelt? Die Lösung ist hier 511kV
c) Welche Geschwindigkeit haben Elektronen, deren Masse gerade
der doppelten Ruhemasse entspricht? Hier ist die Lösung 0,87c
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aaahhh!!!!!!... wer stellt heutzutage noch solche Aufgaben??? Das Wort das hier gesucht ist heisst "Energie" und nicht "Masse". Die Masse ist nämlich konstant und 511keV/c^2!!
Zu Deiner Frage:
b) Die Gesamtenergie einer Teilchens der (Ruhe)masse m ist ^2}}m c^2) . m ist wie gesagt 511 keV/c^2. D.h. damit die Energie doppelt so gross ist wie die Ruhemasse, braucht ein Elektron die Gesamtenergie 2*511keV, muss also 511keV hinzugewinnen. Nach E=q*U ist dass der Fall wenn U=511kV, da q=e.
c) mit m=511keV/c^2 und E=2*511keV nach v auflösen.
Zuletzt bearbeitet von jh8979 am 24. März 2014 21:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 24. März 2014 21:35 Titel: Re: Relativistische Aufgaben |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Ravena hat Folgendes geschrieben: |
b) Welche Spannung müssen Elektronen durchlaufen, damit sich ihre
Masse verdoppelt? Die Lösung ist hier 511kV
c) Welche Geschwindigkeit haben Elektronen, deren Masse gerade
der doppelten Ruhemasse entspricht? Hier ist die Lösung 0,87c
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aaahhh!!!!!!... wer stellt heutzutage noch solche Aufgaben??? Das Wort das hier gesucht ist heisst "Energie" und nicht "Masse". Die ist nämlich konstant und 511keV/c^2!! |
Ich hatte schonmal darauf hingewiesen: Das ist Schulstandard.^^ Ja wirklich, "relativistische Masse" kommt explizit in Lehrplänen vor (beispielsweise für das Bundesland Sachsen).
PS: In solchen Fällen ist es eine sehr hohe Kunst, Fragen so zu beantworten, dass man ein gutes Gewissen hat, aber trotzdem die Punkte bekommt. Nicht gerade optimal, wenn man sowieso keine Ahnung hat. Entgegen meines Gewissens würde ich daher einfach die Formel einführen:  = m_0 / \sqrt{1 - v^2 / c^2} = E / c^2) . Ich weiß, nicht gerade schon, aber an dieser Stelle ist es sinnlos, dagegen zu argumentieren. Man kann nur hoffen, dass die jetzigen Physiklehrer möglichst schnell in Rente gehen und die nächste Generation besseren Unterricht macht. Das gilt insbesondere für die Lehrplanmacher.
Zuletzt bearbeitet von Jayk am 24. März 2014 21:40, insgesamt einmal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:38 Titel: Re: Relativistische Aufgaben |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: |
Ich hatte schonmal darauf hingewiesen: Das ist Schulstandard.^^ Ja wirklich, "relativistische Masse" kommt explizit in Lehrplänen vor (beispielsweise für das Bundesland Sachsen). |
Das mag sein, aber das macht es keinen Deut besser... im Gegenteil... KPK lässt grüßen...
PS: Werd Du mal so alt wie ich, dann findest Du das auch nicht mehr witzig  |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 24. März 2014 21:41 Titel: Re: Relativistische Aufgaben |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | PS: Werd Du mal so alt wie ich, dann findest Du das auch nicht mehr witzig |
Mein Dozent im Mathe-Vorkurs fand das auch nicht witzig. Dabei war er noch ziemlich jung und gerne mal ironisch, aber nicht an der Stelle. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:43 Titel: Re: Relativistische Aufgaben |
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| Jayk hat Folgendes geschrieben: |
Mein Dozent im Mathe-Vorkurs fand das auch nicht witzig. Dabei war er noch ziemlich jung und gerne mal ironisch, aber nicht an der Stelle. |
Deute das doch einfach mal als gutes Zeichen was mein Alter betrifft |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 24. März 2014 21:44 Titel: |
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Wobei es allerdings schon seltsam ist, wie lange sich diese Idee hält. Ich habe mal irgendwo gelesen, das erste Lehrbuch, das ohne den Begriff der relativistischen Masse auskam, war der Landau/Lifschitz. Der ist ja nun wirklich schon etwas älter. Zumindest so alt, dass heutige Lehrer damit vertraut sein könnten.
PS: "irgendwo" = http://www.itp.uni-bremen.de/~noack/masse.pdf Da steht es, 1940.
Zuletzt bearbeitet von Jayk am 24. März 2014 21:46, insgesamt einmal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:46 Titel: |
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Jep... vor allem wenn man bedenkt, dass kein seriöser Physiker dieses Konzept, seit 100 Jahren benutzt hat...
PS: Bevor Diskussionen aufkommen und dieser Thread abdriftet: "seriös" heisst "keine relativistische Masse benutzen" |
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Ravena
Anmeldungsdatum: 24.03.2014
Beiträge: 3
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| Ravena Verfasst am: 24. März 2014 21:48 Titel: |
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Hey.. also erstmal: Danke, dass du mir geantwortet hast!
Nun, ich fühle mich gerade sehr dumm... Also grösstenteils kann ich, was du geschrieben hast, nachvollziehen, aber warum ist die (gesamt)Energie des Teilchens in der Ruhemasse konstant und was hat es mit der Relativitätskonstante in der Formel auf sich?
Und ist bei c) anstatt "Masse" auch wieder "Energie" gemeint..? Sieht fast so aus, aber ich verstehe die Formel irgendwie nicht so ganz.
Sorry, die Umstände, deine Hilfe ist aber sehr nett! |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:50 Titel: |
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Ja, was in Deiner Formel mit "Masse" beschrieben wird, sollte korrekterweise "(Gesamt)Energie" genannt werden. Für die gilt die Formel die ich oben aufgeschrieben habe.
Sorry, ich hatte erst geschrieben "Die ist konstant.." hab jetzt ergänzt, dass sich dass Die auf die Masse bezieht. Ist es nun klarer was ich meinte? |
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Ravena
Anmeldungsdatum: 24.03.2014
Beiträge: 3
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| Ravena Verfasst am: 24. März 2014 21:52 Titel: |
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Ja, ist jetzt etwas klarer. Die Formeln akzeptier' ich jetzt mal einfach so. DANKE DIR! |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 24. März 2014 21:56 Titel: |
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| Ravena hat Folgendes geschrieben: | | Und ist bei c) anstatt "Masse" auch wieder "Energie" gemeint..? Sieht fast so aus, aber ich verstehe die Formel irgendwie nicht so ganz. |
Um es kurz zu machen: Wann immer in der Aufgabenstellung davon die Rede ist, dass sich eine Masse verändern würde, solltest du das im Kopf durch Energie ersetzen. Es ist aber wirklich besser, wenn du das auch explizit erwähnst. Notfalls kannst du deinem Lehrer die verlinkte Datei ausdrucken und als Rechtfertigung in die Hand drücken. Ich werde mich mal vorsichtshalber an die Anweisung des Moderators halten, wer weiß, was das sonst für Konsequenzen hat.^^
In diesem Fall kannst du von einer Ruheenergie  ausgehen. Die Gesamtenergie ist dann  und berechnet sich als Summe der Ruheenergie und der potentiellen Energie des elektrischen Feldes, nämlich  .
Schreibe aber bitte unbedingt im Test dazu, dass du mit m die Ruhemasse meinst. Es bringt an dieser Stelle wirklich nichts, stur zu sein. Selbst ich habe so etwas hingeschrieben, und ich war generell oft frech in solchen Angelegenheiten.^^ |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8584
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| jh8979 Verfasst am: 24. März 2014 21:59 Titel: |
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What Jayk said... |
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