Längenkontraktion

vtxt1103 · Anmeldungsdatum: 14.11.2021 Beiträge: 308

Meine Frage:
Hallo Allerseits von der Folgenden Aufgabe habe ich die Teilaufgabe a) bereits Bearteitet und werde meine Lösung als Bild Anhängen. Bei den Anderen Aufgaben komme ich ehrlich gesagt nicht so ganz weiter

(a) Ein Wissenschaftler will die Canis-Major-Galaxie besuchen, welche 25000
Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Während der Reise will er die neueste
Staffel von ?The Big Bang Theory? zu Ende ansehen, sodass die letzte
Folge genau bei seiner Ankunft endet. Zu Beginn der Reise hat er bereits
alle Folgen bis auf die letzten 5 gesehen (eine Folge hat eine Laufzeit von
ungefähr 20 Minuten). Mit welcher Geschwindigkeit sollte er reisen?

(b) Wie viele Staffeln werden im Fernsehen ausgestrahlt, bevor er zur Erde
zurückkehrt? Hierbei soll angenommen werden, dass pro Jahr eine Staffel ¨
erscheint und der Wissenschaftler bei Hin- und Ruckreise mit der selben ¨
Geschwindigkeit fliegt.

(c) Auf der Erde hat währenddessen ein Bäcker ein Turbo-Produktionsband
für die Produktion seiner Kekse entwickelt. Der Teig befindet sich hierbei
auf einem Förderband, das sich mit einer Geschwindigkeit von

bewegt. Wahrend sich der Teig auf dem Förderband befindet, bringt der
Backer ihn in eine aus seiner Sicht runde Form. Beschreibe die Form der
Kekse in deren System quantitativ

Mit der b und der c komme ich nicht so ganz zurecht. Ich bedanke mich schonmal für eure Hilfe

Meine Ideen:
Wie gesagt findet ihr meine Lösung zur a) im Anhang

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

a) ist richtig.

Wenn Du a) lösen konntest, sollte b) doch jetzt nicht mehr schwierig sein? Wobei die Aufgabe ja etwas seltsam ist. Der Wissenschaftler schaut die Serie offenbar ab Speicher in seinem Raumschiff, und in b) geht es dann über die Ausstrahlung am TV auf der Erde(?).
In a) wurde die Geschwindigkeit des Raumschiffs bestimmt. Dann musst Du nur noch berechnen, wie lange die Hin- und Rückreise aus Sicht eines Beobachters auf der Erde dauert. Da die Geschwindigkeit praktisch gleich c ist, sind das etwa 50'000 Jahre.

Zu c) Für den Bäcker haben die Kekse die Form eines Kreises. Es gilt also für ihn

mit den Halbachsen a=b. Dabei sei a die Halbachse in Richtung des Förderbands, b senkrecht dazu. Für den Bäcker ist a das Resultat einer Längenkontraktion gegenüber dem Ruhesystem der Kekse. Welche Form haben also die Kekse in deren Ruhesystem?

vtxt1103 · Anmeldungsdatum: 14.11.2021 Beiträge: 308

Hallo Myon,

erstmal sorry für meine Späte Antwort, ich weiß du und andere gebt euch Mühe immer die Fragen hier zu beantworten.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Zu b): Ja, 50000 Staffeln sind natürlich absurd. Anderseits benötigt eine Reise hin und zurück zu einem 25000 Lj entfernten Objekt offensichtlich mindestens 50000 Jahre. Vielleicht sollte gerade durch die Geschwindigkeit sehr nahe c die grosse Zeitdilatation illustriert werden. Oder, auch gut möglich, ich habe die Aufgabe nicht richtig verstanden.

Zu c): Der Bäcker fertigt die Kekse mit Ausdehnungen a und b parallel bzw. senkrecht zum Förderband, und für ihn gilt a=b. Im System der Kekse sind die Ausdehnungen aber

Denn für den Bäcker sieht die Halbachse parallel zum Förderband verkürzt aus, die Halbachse b hingegen nicht.
Im System der Kekse gilt also

Im System der Kekse sind die Kekse ellipsenförmig, wobei das Verhältnis der Halbachsen gleich

ist.

vtxt1103 · Anmeldungsdatum: 14.11.2021 Beiträge: 308

Alles klar vielen Dank für deine Zeit. War sehr Hilfreich. smile