Menschen Wissenschaft Politik Mystery Kriminalfälle Spiritualität Verschwörungen Technologie Ufologie Natur Umfragen Unterhaltung

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

163 Beiträge, Schlüsselwörter: Lichtgeschwindigkeit, Einstein, Relativitätstheorie, E=mc²

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 17:28
Hi,

ich knoble an einem Problem, vielleicht können mir hier einige helfen:

Erstmal Theoretisches und Zahlen:
Die Lichtgeschwindigkeit beträgt ca. 300000 Kilometer in der Sekunde [299792,458 (2,99792458*10^5) km/s].
Teilchen die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen haben unendlich viel Energie, sind also nach Einsteins Relativitätstheorie nicht möglich. Denn die sagt aus das E = m*c^2 ist. (Relative Energie = Relative Masse(invariante Masse/Ruhemasse)*Lichtgeschwindigkeit^2)
Jede Masse antspricht einer Energiemenge, also sind Masse und Energie zwei Zustandsformen der selben Sache. Die Masse eines Atoms ist stets etwas kleiner als die Summe der Massen der einzelnen Teilchen, welche das Atom aufbauen. Dies liegt daran, dass die Bindungsenergie der Teilchen bei der Bindung frei wird, sodass dies zu einer kleinen Verringerung der Masse führt. Bei Protonen und Neutronen, welche aus Quarks aufgebaut sind, stellt sich dies etwas anders dar. Nur etwa 1% ihrer Masse besteht aus der Masse der Quarks, wohingegen die restlichen 99% in der Dynamik der starken Wechselwirkung enthalten sind. Ein 80 Kg schwerer Mensch besteht damit nur zu rund 800 g aus Teilchen, wobei die restliche Masse in Form dieser dynamischen Energie nur dazu gebraucht wird, um die Teilchen zusammen zu halten.
Relativistische Masse: Gemäß der speziellen Relativitätstheorie kann man die Masse eines Körpers als mit seiner Geschwindigkeit zunehmend interpretieren.

Wenn wir jetzt ein Silizium Atom haben, welches eine relative Masse (das Atomgewicht) von 28,0855 u = 0,00000000000000000000000004663709617 kg (1 u = 0,00000000000000000000000000166054 kg) [4,663709617*10^-26 kg] hat, nehmen und es auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, bekommen wir das als benötigte Energie raus:

E = m*c^2
E = 0,00000000000000000000000004663709617*299792,458^2
E = 0,00000000000000419153317 MeV

Frage, stimmt das alles soweit? Und stimmt die Einheit der Relativen Energie?
Danke!


MfG


melden
Anzeige

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 17:59
Du darfst nicht die Ruhemasse nehmen, sondern die relativistische Masse mr = m0 * 1/sqrt(1-v^2/c^2)

Die kinetische Energie eines Teilchens bei entsprechender geschwindigkeit ist dann 1/2 mr v^2...

Der Ausdruck unter der Wurzel wird bei v=c undefiniert, daher ist Lichtgeschwindigkeit nicht erreichbar...


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:06
Ich dachte das Atomgewicht ist die Relative Masse. Hab ich ja auch geschrieben.

Hm... gib mir mal eine Gleichung die die Energie brechnet, unter c vieleilcht.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:10
Die Energie wird unendlich, wenn Du versuchst Masse auf c zu bringen.

Wenn Du E = mcc über die Impulse schreibst wird das klar.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:12
Dann mach es doch für mich ^^. Weiß net was du meinst.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:21
Hab ich Dir doch geschrieben, wie man die Energie berechnet.

V = Geschwindigkeit, c = Lichtgeschwindigkeit, mr = relativistiche Masse

Tschuldigung, einfacher gehts nun wirklich nicht.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:38
Stell Dir vor, alles was es an Energie und Materie gibt, muss sich mit c durch die Raumzeit bewegen.

Masse tut das wenn im Raum in Ruhe auf der t-Achse, welche rechtwinklig auf dem R3 steht.

Diese Geschwindigkeit ist in der Raumzeit konstant. Es kann nur die Richtung geändert werden, so das diese Geschwindigkeit völlig im R3 liegt, dann gibt es aber keine Teilgeschwindigkeit mehr in der Zeit, somit steht diese still. Das wäre dann ein Photon.

Die Einheit für Energie ist kg * m2/s2 also kg* v2

Wenn man die Masse m einsetzt und für v die maximale Geschwindigkeit c dann ließt sich das übrigens so:

E = m * c2 :)

Wenn wir das mit der konstanten Geschwindigkeit berücksichtigen wäre das dann

E = m0 * γ * c2

Wobei nun leider viele m0 * γ als “bewegte” Masse, oder„relativistische“Masse bezeichnen, was eben so eigentlich nicht richtig ist, den diese Masse krümmt eben nicht den Raum, so wie es „richtige“ Masse tut.

1/γ ist eigentlich der Faktor für die Zeitdilation und hat an der Masse vom Sinn her nicht zusuchen.

Die Energie eines Photons kann auf die t-Achse kippen, dann repräsentiert sie eine Masse.

Der Impuls ist m *v

Ich habe mir nun überlegt, wenn sich schon alles mit c durch die Raumzeit bewegt, dann muss durch die Masse auch ein Impuls entstehen, da ich sage mit c wäre dieser dann mc

So kann man E = m * c2 auch über dem Impuls schreiben, also

E = pc

Betrachten wir den Impuls p für den Raum und die Zeit getrennt, dann ergibt das

E = c √ (pt2 + pr2)


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:45
p/m = E/p


Der Impuls durch Geschwindigkeit ist gleich der Energie durch den Impuls, beide entsprechen Geschwindigkeiten.

pt = m0c; pt2 =m02 c2;

Warum ich auf den “räumlichen” Impuls so behaare, später.

pr = m0 γ v;

Hier stört mich eigentlich noch γ es gehört eigentlich zu der Zeit.

E = (pc) =pt2 /m = (√(pt2 +px2)) * c
m0 = p/c = pt2 / E =(√(pt2 + px2)) / c

Ich sehe es so, relative Masse ist eine sehr ungünstige Interpretation der RT.

Was sich ändert ist vt.

Dadurch erhöht sich die Trägheit, weil man dieselbe Masse in weniger Zeit auf denselben Impuls bringen will.

Könnte man nochbesser sagen.

Wichtig ist es aber zu erkennen das es vt ist, das sich ändert.

Nun mal was zu pt und pr, pt ist die Eigenschaft der Masse, sie ist konstant und kann so nicht geändert werden, es sei den es ändert sich wirklich die Masse.

Beide Impulse entsprechen nun den Katheten eines Rechtwinkligen Dreieckes.

Das Verhältnis dieser Katheten Diese Verhältnis pr/pt ist gleich dem Verhältnis vr/vt.

Da aber nun der Impuls pt erhalten bleibt, kann der Impuls eben nicht nur „räumlich“ werden, der kleine Anteil in der Zeit, reicht dazu aus.

Die Energie mv2, die wir beim Beschleunigen in das System stecken geht in dem Quadrat des „raumartigen“ Impulses mit vt.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 18:49
Ich hab vergessen zu sagen, das ich beide Post aus einem anderen Thread von mir rauskopiert habe.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

18.08.2007 um 19:20
@FreakySmiley:

Die drei Zeilen am Schluss deines Eingangspostes geben doch nicht die notwendinge Energie zur Beschleunigung des Teilchens auf Lichtgeschwindigkeit an, sondern das Energieäquivalent des Teilchens, d.h. die Energie die man bei der vollständigen Umwandlung des Teilchens in Energie erhllten würde.

Da hast du halt Äpfel mit Birnen verglichen... ;-)

CU m.o.m.n.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 14:51
ROFL, was ich gefunden hab: http://www.gtodoroff.de/emcc.htm
Lst euch die Seite durch, der Hammer.

Zum Thema später. Muss erst was anderes machen.

MfG


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 15:25
Ja ist doch der Hammer:

http://www.gott-wissen.de/forum/viewtopic.php?t=923


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 15:53
"Eine Lichtwelle breitet sich kreisförmig aus auf der Erdoberfläche, kugelförmig
im Kosmos. Sie sind ein vollkommener Idiot und gehören in eine Klinik oder
einfach bloß weggesperrt, da Sie Ihr Leben der Ausrottung der Menschheit
geweiht haben als vollkommener Knecht Satans."

ROFL


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 16:02
Ich mache mir grade ein Account, da will ich mal schreiben. Wird zwar bestimmt schnelle gelöscht werden, und ich werde gesperrt, aber für den Todoroff habe ich schon eine Idee.

Das gibt eine extra HP für den Spinner, mit Forum, da kann er mich dann nicht löschen.

Oder ich schenke mir das...

Was ist so toll finde, in den Regeln zu dem Forum von dem Spinner steht drin, wer andere beleidigt der fliegt, und es gibt kaum ein Post von dem Idioten, wo er andere nicht beleidigt.

Hast Du das übrigens mit dem Impulsen verstanden?


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 16:07
Lock ihn in dieses Forum. Das wird lustiger!
Sag ihm, du denkst wie er, und er solle uns alle bekehren. LOL Mach das!

Nein leider noch nciht, ich lese mir das nochmal durch.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 19:36
Ach ich kapiers net. Kannst du mir die Formel aufschreiben mit der beschleunigung eines Silizium Atoms auf c?
Danke.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 19:46
@FreakySmiley

Das brauchts Du ja nur noch zusammen zu setzen:

E = 1/Sqrt(1-v^2/c^2) * m * c^2


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 19:53
Ok, danke. Und ist das Atomgewicht jetzt die Masse, die invariante Masse/Ruhemasse, oder die Relative? Und v ist die beschleuinigung. Die ist variabel? In km/h? Was ist die Einheit des Ergebnisses? MeV?
Bitte alle beantworten.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 20:02
Die Atommasse ist die Ruhemasse (m).

Die relative Atommasse ist nicht die relativitische Masse, sondern gibt die Atommasse relativ zu 1/12 des Gewichts von C12 an.

v ist die Geschwindigkeit in m/s.

Wenn Du SI-Einheiten (also, Kg, m, s) verwendest, kommt das Ergebnis in Joule raus.

Aber egal welche Einheiten Du verwendest, kommt für v=c immer ein unbestimmter Ausdruck (Unendlich) heraus.


melden

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 20:13
Die relative Atommasse gibt also an, wieviele Protonen und Neutronen im Atom vorhanden sind.

Z.B. Silizium: 28,0855 bedeutet, dass in einem Siliziumkern 28 Teilchen (14 Protonen und 14 Neutronen) vorhanden sind, der Rest ist Bindungsenergie.


melden
Anzeige
buddel
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 20:17
danke,
ilchegu,
ich wollt gerade fragen
wie denn die realtivistische masse definiert wird ;)

buddel


melden
712 Mitglieder anwesend
Konto erstellen
Allmystery Newsletter
Alle zwei Wochen
die beliebtesten
Diskussionen per E-Mail.

Themenverwandt
Scince Fiction19 Beiträge