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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

163 Beiträge, Schlüsselwörter: Lichtgeschwindigkeit, Einstein, Relativitätstheorie, E=mc²
buddel
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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 20:18
relative


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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

19.08.2007 um 21:02
Sorry, das geht nicht, Masse kann nie c erreichen.

Jede Masse bewegt sich mit c durch die Raumzeit. Zerlegen wir die Raumzeit in zwei Komponenten, den R3 und die zeitliche Dimension.

Photonen bewegen sich immer mit c in R3 Materie wenn v in R3 = 0 ist immer mit c auf der zeitlichen Komponente.

Wird nun Masse im R3 beschleunigt muss die Geschwindigkeit der zeilichen Komponente kleiner werden.

Wichtig ist erstmal zu verstehen und zu begreifen, das jedes physikalische Objekt sich immer und konstant mit c durch die Raumzeit R4 bewegt.

c = √(vzeit2 + vraum2)

R4 = Rxyz + Rt

Diese Geschwindigkeiten addieren sich geometrisch, also muss Pythagoras rann, mit

c2 = a2 + b2

a ist die zeitliche Komponente und b die zeitliche.

Nun hat jede bewegteMasse auch einen Impuls.

Die Energie ist der Impuls p * der Geschwindigkeit v also

E = pv

Nun hat der Impuls eben wie die Geschwindigkeit vier Komponenten (Vierervektor), drei räumliche und eine zeitliche.

Da Masse sich wenn v in R3 = 0 ist, mit c durch die zeitliche Dimension bewegt ist der Impuls der zeitlichen Komponente immer pc.

Dieser Impuls ist direkt an die Masse gekoppelt und ist zu dieser proportional. Er kann nur kleiner werden, wenn auch die Masse kleiner wird.

Der Gesamtimpuls p in der Raumzeit errechnet sich genauso wie v also

p = √(pzeit2 + praum2)

Wenn ein Objekt sich im R3 mit v = c bewegen soll (Photon) ist zwangsläufig vzeit = 0. Es besitzt keine Masse.

Da v nun an p gekoppelt ist und pzeit proportional zu der Masse eines Objektes ist, kann der Impuls pzeit nie 0 werden, egal wie vielEnergie man dem Objekt auch hinzufügt, es erhöht sich nur der praum und der Gesamtimpuls des Objektes.

Mal ein Bild dazu, wenn es regnet fällt der Regen mit vkonstant vom Himmel. Egal wie schnell man nun auch durch den Regen rennt, er wird einen immer schräg treffen, man wird nie so schnell rennen können, das der Regen nur von vorne kommt, den man kann die Fallgeschwindigkeit des Regen eben durch rennen nicht beeinflussen. Die Gesamtgeschwindigkeit des Regens errechnet sich eben aus der Fallgeschwindigkeit und der Eigengeschwindigkeit des Renners geometrisch.

Masse fällt eben wie Regen mit c durch die Raumzeit.


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19.08.2007 um 21:05
Muss heißen: Masse kann in R3 nie c erreichen.


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20.08.2007 um 19:17
"a ist die zeitliche Komponente und b die zeitliche."???
Zeitverschiebung beim Tippen?
Bis dahin hab ich alles verstanden, passierte ja auch nixht. So weiter gehts.


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20.08.2007 um 19:19
"Nun hat jede bewegteMasse auch einen Impuls."
Es wird nirgendswo vor "E = pv" gesagt was p denn ist.


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20.08.2007 um 19:23
p ist der Impuls.

Wikipedia: Impuls_%28Physik%29


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20.08.2007 um 19:25
Doch da hab ich es gesagt:

Die Energie ist der Impuls p * der Geschwindigkeit v also

E = pv


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20.08.2007 um 19:32
Also wenn ich das so sehe, muss man die Masse eines Atoms garnicht wissen um herrauszufinden das Masse an sich nicht c erreichen kann. Oder wie? Und was soll dann das m in E=m*c²? Was sagt die Gleichung aus, wenn deine aussagt wie viel Energie man benötigt um etwas auf c zu beschleunigen.

Und ... wenn Zeitlosigkeit das ergebnis von Masselosigkeit ist, kann Licht nicht die Zeit angeben/sein/kp, weil sie aus Photonen besteht die keine Masse haben.


Es würde alles mehr Sinn ergeben du mir al schreiben könntest was denn nun p ist! Und wie ich es errechne, das steht in deinem "gestern um 21:02" Post nicht drin.


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20.08.2007 um 19:34
SChreib doch das p=m*v ist!!!


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20.08.2007 um 19:38
In der speziellen Relativitätstheorie ist der Impuls eines Teilchens durch

p = (m0*v)/sqrt(1-(v²/c²))

gegeben; m0 bezeichnet dabei die Ruhemasse. Der Impuls steigt also bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit c immer mehr an, auch wenn sich die Geschwindigkeit nur mehr wenig ändert. Dies wird manchmal durch die Einführung einer "relativistischen Masse", die bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit steigt, beschrieben.

Der Impuls des Photons, das keine Ruhemasse hat, lässt sich aus seiner Energie E gemäß

pphoton = E/c

errechnen.

In einer allgemeineren Betrachtung bilden die drei Vektorkomponenten des Impulses zusammen mit der Energie den Viererimpuls


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20.08.2007 um 19:42
Und was zum Teufel ist jetz das Atomgewicht 28,0855 in dieser REchnung??? Alle sagen was anderes. Mal m, mal m0 mal M&M ...


MfG


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20.08.2007 um 19:58
Also gut, geh ich mal davon aus, das ich einfach 28,0855 einsetzen muss und ich nehm die GLeichung der Spez. RTh:

v=100000 m/s
m0=28,0855 Atomgewichts-Einheits-Dings
c=299792,458 m/s

p = (m0*v) / sqrt(1-(v²/c²))
p = (28,0855*100000) / sqrt(1-(100000²/299792,458²))
p = 2979175,031 [[[Ns??]]]

Jetzt hab ich den Impuls von einem Silizium Atom bei einer Geschwindigkeit von 100000m/s, oder was? Und jetzt? Ich versteh es nicht...


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gargamelo
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20.08.2007 um 20:01
ihr redet nur um den heissen brei und wollt ein-fach nicht weiter kommen, sprich ihr ruht euch lieber auf euren faulen hautt aus, stimmts oder hab ich recht, POÄET?


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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

20.08.2007 um 20:07
Ich schätze mal wir haben jetzt den Gesamt Impuls. ALso weiter:

v = 100000 m/s
p = 2979175,031 (Ns ???)

E = p*v
E = 2979175,031*100000
E = 2,979175031*10^11 = 29791750310 (Joule?)

Und das stimmt, hoff ich.


MFG


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20.08.2007 um 20:08
@ FreakySmiley

Was hast Du denn überhaupt vor?


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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

20.08.2007 um 20:11
Mann! :) Ich will den unverständlichen Gleichungs-mist auf meine HP setzen...

Ist es denn richtig??


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gargamelo
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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

20.08.2007 um 20:13
wozu überhaupt, die Gleichungen sind bereits gesetzt, rafft Ihr es denn immer noch nicht ??? Leude, so kommenwir wahrlich nicht wirklich weiter .......


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20.08.2007 um 20:16
"die Gleichungen sind bereits gesetzt" Was bitte meinst du damit?


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20.08.2007 um 20:20
@ FreakySmiley

Was willst Du genau denn ausrechnen, was soll das Ergebnis sein?

Bisher weiß ich nur, das Du Masse auf c beschleunigen wolltest, was ja nicht möglich ist.


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Relativitätstheorie und ihre berühmte Gleichung

21.08.2007 um 13:47
@FreakySmiley

Und was zum Teufel ist jetz das Atomgewicht 28,0855 in dieser REchnung??? Alle sagen was anderes. Mal m, mal m0 mal M&M ...

Wenn von Masse die Rede ist, meint man immer die Ruhemasse, ausser es wird explizit von relativistischer Masse gesprochen. Und das dazugehörige Symbol lautet m, manchmal auch m0, das ist das selbe.

Alledings kann man diese Masse in verschiedenen Einheiten angeben. Da die Masse von Atomen sehr klein ist, wird sie üblicherweise nicht in Kg sondern in u (atomare Masseneinheit) angegeben. Und dann spricht man von der relativen (nicht relativistischen) Atommasse, um zu verdeutlichen, dass es sich hier nicht um Kg handelt.

Die Definition der atomaren Masseneinheit findest Du hier:

Wikipedia: Atomare_Masseneinheit

Eine Atommasse von 28,0855 u entspricht also in etwa 4.66371 * 10^(-26) Kg
(natürlich immer Ruhemasse).

Eine Masse m besitzt eine Ruheenergie:

E0 = m*c2

Eine Masse mit der Geschwindigkeit v besitzt die Energie:

E = 1/Sqrt(1-v2/c2)*m*c2

Die Energie, die Du benötigst, um eine Masse m von 0 auf v zu beschleunigen entspricht also:

Ekin = E - E0

Bei einer Masse von 4,66371 * 10^(-26) Kg (Siliziumatom) und einer Geschwindigkeit von 100.000 m/s ergibt das 2,33185 * 10^(-16) Joule oder 1.455 Elektronenvolt (wenn ich mich nicht verrechnet habe).


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