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Schneller als der eigene Schatten?

156 Beiträge, Schlüsselwörter: Physik, Schatten, Lucky Luke, Schnelligleit

Schneller als der eigene Schatten?

12.06.2018 um 17:41
perttivalkonen schrieb:Selbst die Scheingeschwindigkeit der Oberflächenwelle eines Bebens tief in der Erde kann mit einer superluminaren Geschwindigkeit anfangen.
Ich denke, dass genau die Formulierung falsch ist. Denn die Geschwindigkeit der Oberflächenwelle ist die Scheingeschwindigkeit der Erdbebenwelle, die vom Epizentrum ausgeht. Der falsche Rückschluss von der Geschwindigkeit eines Folgephänomens auf die Geschwindigkeit des ursächlichen Phänomens, macht doch erst den Begriff der Scheingeschwindigkeit notwendig, sonst könnte man ja problemlos von der Geschwindigkeit des einen und der Geschwindigkeit des anderen Phänomens reden ohne einen neuen Begriff einzuführen.
Insofern ist der Begriff der Scheingeschwindigkeit nur im Zusammenhang mit einer falsch wahrgenommenen/zugeordneten Geschwindigkeit sinnvoll.


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Schneller als der eigene Schatten?

12.06.2018 um 18:17
nepomukranich schrieb:Ich denke, dass genau die Formulierung falsch ist.
Da denkst Du falsch. Esgibt sogar eine Rechenformel für die Bestimmungdieser Scheingeschwindigkeit, und zwar so, wie ich es beschrieben habe.

Trifft eine sich konzentrisch und mit gleicher Geschwindigkeit ausbreitende Wellenfront auf eine ebene Fläche, so berührt der erste Strahl dieser Ausbreitung die Fläche im exakten rechten Winkel. Durch das weitere Auftreffen der dreidimensionalen Wellenfront entsteht auf der Fläche ein zweidimensionales Abbild der Wellenfront Dabei entscheidet der Winkel der später auftreffenden Strahlen gemessen zum erstauftreffenden Strahl über die Höhe der Scheingeschwindigkeit des zweidimensionalen Wellenfrontabbildes, welches sich über die Fläche (zu) beweg(en schein)t.
V(s)=V/sinθ
V = Geschwindigkeit der Strahlen der Wellenfront;
V(s) = Scheingeschwindigkeit der horizontalen, zweidimensionalen Abbildung der auftreffenden dreidimensionalen Wellenfront;
θ = Winkel des berücksichtigten zweiten Strahls gegenüber dem erstauftreffenden Strahl, für den die Scheingeschwindigkeit bestimmt wird.

Je geringer der Winkel ist, desto größer ist die Scheingeschwindigkeit gegenüber der Strahlenausbreitungsgeschwindigkeit. Gegen Null ist die Scheingeschwindigkeit gegenUnendlich groß.
https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/scheingeschwindigkeit/14155
nepomukranich schrieb:Insofern ist der Begriff der Scheingeschwindigkeit nur im Zusammenhang mit einer falsch wahrgenommenen/zugeordneten Geschwindigkeit sinnvoll.
Das ändert aber doch nichts daran, daß die Scheingeschwindigkeit etwas durchaus reales ist. Nicht ein "Meßfehler", "Beobachtungsfehler" odgl.


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Schneller als der eigene Schatten?

12.06.2018 um 18:57
Ich habe vermutlich nicht gut zitiert. Mir geht es um folgenden Abschnitt:
perttivalkonen schrieb:Selbst die Scheingeschwindigkeit der Oberflächenwelle
Es ist wenig sinnvoll von der Scheingeschwindigkeit der Oberflächenwelle zu reden. Die Geschwindigkeit der Oberflächenwelle ist die Scheingeschwindigkeit der Erbebenwelle, Scheingeschwindigkeit weil sie nur in Ausnahmefällen der tatsächlichen entspricht und weil sie nur scheinbar die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Primärphänomens darstellt. Geschwindigkeit des Sekundärphänomens und Scheingeschwindigkeit sind zwar identisch, aber die Zuordnung ist eine andere. Das geht ja auch aus Deinem Artikel hervor ... nicht die wahre Ausbreitungsgeschwindigkeit V, sondern nur eine Scheingeschwindigkeit Vs ....

Ich habe nirgends bestritten, dass sich dem Sekundärphänomen keine Geschwindigkeit zuordnen ließe, sie ein Meßfehler sei ..., im Gegenteil:
nepomukranich schrieb:Würde man bspw. die Fläche, auf die der Schatten fällt, mit Phototransistoren ausstatten, dann könnte man das Wandern des Schattens feststellen und auch eine Geschwindigkeit zuordnen (+ entsprechender Messaufbau usw.) - die Geschwindigkeit des Schattens ist größer/kleiner/gleich für eine feste Versuchsanordnung.


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Schneller als der eigene Schatten?

12.06.2018 um 19:25
nepomukranich schrieb:Die Geschwindigkeit der Oberflächenwelle ist die Scheingeschwindigkeit der Erbebenwelle
Versuch Dich nicht in sophistischer Verstrickung. Die Scheingeschwindigkeit ist die scheinbare Geschwindigkeit eines scheinbaren Objektes oder Ereignisses, aber eines realen Phänomens. WasDu da sagst, das ist so sinnvoll, als ob die Oberfläche eines Kegelschnitts nur ne Scheinoberfläche des Kegels wäre.

Der Vergleich ist nicht willkürlich, sondern triffts im Wesen. Die Wellenfront der konzentrischen Strahlen bildet eine Kugel. Eine Kugel, die anwächst. DIe sich ausbreitende zweidimensionale Wellenfront(abbildung) auf der ebenen Fläche ist nun quasi ein Kugelanschnitt. So wie der Kegelschnitt eines Kegels. Und wie der Kegelschnitt hat auch dieser Kugelschnitt - sowie seine Veränderungbei Anwachsen der Kugel - seine eigene Berechtigung.
nepomukranich schrieb:Scheingeschwindigkeit weil sie nur in Ausnahmefällen der tatsächlichen entspricht
Erstens: Was Du "Ausnahmefälle" nennst, tritt realiter praktisch nie ein. Zweitens: Falsch. Scheingeschwindigkeiten sind durchaus was sehr reales.
Und bitte. Bitte! Versuch das erst einmal zu verstehen. Geh in die Schule, lies ein Buch, schlaf wenigstens mal eine Nacht drüber, bevor Du, nur weil Du es nicht verstehst, erneut widersprichst. Ich hatte heute (wie in den letzten Tagen) viel zu viel mit Usern mit Verstehensschwierigkeiten zu tun gehabt, die aber schnell mit (unsinnigem) Widerspruch daherkamen. Ich neige gerade sehr dazu, auf sowas grantig zu reagieren, möchte das aber gerne vermeiden.

Scheingeschwindigkeiten sind nicht dasselbe wie mißgedeutete Geschwindigkeiten. Scheingeschwindigkeiten haben im Wissenschaftsbereich einen festen Platz. Also das genaue Gegenteil von dem, was Du in den letzten Postings so geschrieben hast. Das mußt Du nicht mal verstehen, es eicht, dies hinzunehmen, eben weils so ist. Und für alles sonst, wie gesagt, da nimm Dir Zeit und gute Quellen fürs Verstehen.


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 15:49
@pluss
pluss schrieb:Ich habe die Skizze von @nepomukranich mal etwas verdeutlich:
Ich habe da noch eine Frage zu deiner Skizze:

Sollte sich nicht der Laser-Strahl beim Schwenken als Ganzes verbiegen?
Also nicht so wie der gelbe Laser geradeaus,
sondern gekrümmt wie der rote Strahl:

a4a523f48dd7 laser

Der Laser-Strahl verhält sich ja nicht wie ein "unendlich starrer" Stab - oder doch?


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 16:11
delta.m schrieb:Der Laser-Strahl verhält sich ja nicht wie ein "unendlich starrer" Stab - oder doch?
Nein, er verhält sich ähnlich wie ein schwenkender Wasserstrahl.
Wie die Krümmung aussieht hängt von der Winkelgeschwindigkeit und Entfernung der Projektionsfläche (bzw. betrachtete Länge des Laserstrahls) ab.

Um ein Krümmung erkennen zu können müsste der Laser aber entsprechend kurze Impulse abgeben


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 16:27
Bevor ich wegen meiner schlechten Beschreibung zu recht schelte bekomme, im Gegensatz zum Wasser kann man den emittierten Photonen keinen Impuls durch die Schwenkbewegung mitgeben, darum:
pluss schrieb:Um ein Krümmung erkennen zu können müsste der Laser aber entsprechend kurze Impulse abgeben


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 17:07
@pluss
pluss schrieb:im Gegensatz zum Wasser kann man den emittierten Photonen keinen Impuls durch die Schwenkbewegung mitgeben
Was ist eigentlich der Grund dafür - etwa, weil die Photonen keine (Ruhe-)Masse haben?

---------------------
pluss schrieb:Um ein Krümmung erkennen zu können müsste der Laser aber entsprechend kurze Impulse abgeben
Das "leuchtet" mir aber nicht so recht ein :ask:

Wieso sollte nur bei kurzen Impulsen eine Krümmung zu erkennen sein?
Man kann sich doch einen kontinuierlichen Strahl auch aus (unendlich) vielen (unendlich) kurzen Impulsen zusammengesetzt denken.

Man könnte das Ganze noch erweitern:
Dreht sich z.B. der Laser dauernd um seine Querachse (Leuchtturm), so müßte der Strahl in weiter Entfernung eine spiralförmige Form annehmen (nehme ich ebenfalls an :) )


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 17:19
delta.m schrieb:Was ist eigentlich der Grund dafür - etwa, weil die Photonen keine (Ruhe-)Masse haben?
Ich würde die Ursache eher in ihrer Geschwindigkeit begründet sehen.
delta.m schrieb:Das "leuchtet" mir aber nicht so recht ein :ask:

Wieso sollte nur bei kurzen Impulsen eine Krümmung zu erkennen sein?
Um nicht wieder, aufgrund meiner mangelnden Multitaskingfähigkeit, halbgares zu schreiben, versuche ich es lieber nach Feierabend (22:00) zu erklären.


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 20:15
delta.m schrieb: pluss schrieb:
im Gegensatz zum Wasser kann man den emittierten Photonen keinen Impuls durch die Schwenkbewegung mitgeben

Was ist eigentlich der Grund dafür - etwa, weil die Photonen keine (Ruhe-)Masse haben?
Eigentlich ganz simpel. Weil bei der Taschenlampe das Photon direkt am "Austritt" des Photons erzeugt wird. Das Wasser hingegen wird nicht an der Spritzdüse erzeugt, sondern fließt schon durch den Schlauch. Wenn ich nun den Schlauch schwenke, gebe ich dem Wasser bereits eine Seitwärtsbewegung mit. Und wenn es aus der Düse austritt, spritzt es nicht nur gerade aus der Düse, sondern nimmt noch die vorherige Seitwärtsbewegung mit. Würde ich eine Taschenlampe besitzen, bei der die Photonen am hinteren Ende des stangenförmigen Taschenlampengriffs erzeugt würden, und die Photonen wären gezwungen, erst mal längs dieses Taschenlampen"Rohrs" zu fliegen, bevor sie austreten,, dann hätten sie ebenfalls den Impuls der Taschenlampenbewegung mit auf ihren Weg bekommen. Ne Taschenlampe in ner fliegenden Rakete, seitlich ausm Fenster gehalten, würde die Photonen also so abstrahlen, daß sie praktisch auf der selben Höhe der Rakete blieben, immer neben dem Fenster, und sich dabei immer weiter weg von der Rakete bewegen. Träfen sie auf eine Wand parallel zum Raketenflug, würde das Licht reflektiert und exakt wieder ins Fenster reinstrahlen.

Wird das Licht/Photon hingegen direkt am Austritt erst erzeugt, fliegt es im rechten Winkel von der Rakete weg, ohne sich gleichzeitig noch seitlich in Richtung Raketenflug mitzubewegen.


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 21:32
@perttivalkonen
perttivalkonen schrieb:Eigentlich ganz simpel. Weil bei der Taschenlampe das Photon direkt am "Austritt" des Photons erzeugt wird.
Simpel, aber auch richtig?
M.M.n. ist nicht der Ort der Erzeugung relevant
sondern die Geschwindigkeit und die Richtung (Vektor) des Erzeugers beim Zeitpunkt des Abstrahlens.

---------------
perttivalkonen schrieb:Ne Taschenlampe in ner fliegenden Rakete, seitlich ausm Fenster gehalten, würde die Photonen also so abstrahlen, daß sie praktisch auf der selben Höhe der Rakete blieben, immer neben dem Fenster, und sich dabei immer weiter weg von der Rakete bewegen. Träfen sie auf eine Wand parallel zum Raketenflug, würde das Licht reflektiert und exakt wieder ins Fenster reinstrahlen.

Wird das Licht/Photon hingegen direkt am Austritt erst erzeugt, fliegt es im rechten Winkel von der Rakete weg, ohne sich gleichzeitig noch seitlich in Richtung Raketenflug mitzubewegen.
Klingt unglaublich um wahr zu sein ;)
Spielt da die relativist. Geschwindigkeits-"Addition" (SRT) mit?

Also, da kann was nicht stimmen - lasse mich aber gern eines Besseren belehren :)


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Schneller als der eigene Schatten?

13.06.2018 um 22:08
delta.m schrieb:sondern die Geschwindigkeit und die Richtung (Vektor) des Erzeugers beim Zeitpunkt des Abstrahlens.
Wie jetzt? Wenn eine Rakete sich aufgeradlinigem Flug mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und dann seitlich ein einzelnes Photon emittiert, bewegt sich dieses Photon nach Deiner Erklärung nun im rechten Winkel zur Richtung der Rakete seitlich fort? Oder fliegt es schräg von dem Abstrahlungspinkt fort, sowohl immer weiter weg von der Rakete als auch immer auf der Höhe der Rakete bleibend? Letzteres würde ein Ball tun, den ich seitlich aus nem fahrenden Zug werfen würde (wenn er nicht auf den Boden fiele, und wenn draußen keine Luft wäre,die ihn abbremste).
delta.m schrieb:Klingt unglaublich um wahr zu sein ;)
Spielt da die relativist. Geschwindigkeits-"Addition" (SRT) mit?
Wieso nicht? Die Bahn, die das Licht in der Taschenlampen-Röhre beschreibt, verläuft für den Beobachter in der Rakete im rechten Winkel zur Raketenachse, aber für den Beobachter von außen, der die Rakete fliegen sieht, erscheint das Licht schräg in Fahrtrichtung austretend.

up 9ec44b34fd75 Impuls-002

Hier mal drei kurz aufeinander folgende Positionen der Taschenlampe in Bewegung (nach oben). Man sieht die Bewegungsrichtungdes Photons schräg nach oben. Aber egal, wie weit die Rakete fliegt, das Photon wird immer auf einer Linie bleiben, die mittig durch die Taschenlampe geht. Sodaß der Raumfahrer, könnte er dem Photon "hinterher sehen", es stets als im rechten Winkel von der Rakete wegfliegen sieht.


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Schneller als der eigene Schatten?

14.06.2018 um 00:02
@perttivalkonen
perttivalkonen schrieb:Wie jetzt? Wenn eine Rakete sich aufgeradlinigem Flug mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und dann seitlich ein einzelnes Photon emittiert, bewegt sich dieses Photon nach Deiner Erklärung nun im rechten Winkel zur Richtung der Rakete seitlich fort?
perttivalkonen schrieb:Oder fliegt es schräg von dem Abstrahlungspinkt fort, sowohl immer weiter weg von der Rakete als auch immer auf der Höhe der Rakete bleibend?
Letzteres m.M.n.
-------------------------
Aber nun behauptetest Du aber:

A)
perttivalkonen schrieb:Würde ich eine Taschenlampe besitzen, bei der die Photonen am hinteren Ende des stangenförmigen Taschenlampengriffs erzeugt würden, und die Photonen wären gezwungen, erst mal längs dieses Taschenlampen"Rohrs" zu fliegen, bevor sie austreten,, dann hätten sie ebenfalls den Impuls der Taschenlampenbewegung mit auf ihren Weg bekommen.
B)
perttivalkonen schrieb:Wird das Licht/Photon hingegen direkt am Austritt erst erzeugt, fliegt es im rechten Winkel von der Rakete weg, ohne sich gleichzeitig noch seitlich in Richtung Raketenflug mitzubewegen.

Deine Aussage (B) halte ich aber für nicht richtig.
Denn Du behauptest, dass es einen Unterschied macht ob die Photonen am hinteren Ende des stangenförmigen Taschenlampengriffs erzeugt werden oder direkt am Austritt.


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Schneller als der eigene Schatten?

14.06.2018 um 01:24
delta.m schrieb:Wieso sollte nur bei kurzen Impulsen eine Krümmung zu erkennen sein?
Weil wir Licht nur dann wahrnehmen können wenn es reflektiert wird. Ein Laserstrahl lässt sich durch feinen Nebel gut Sichtbar machen, ohne das der Laserstrahl durch Brechung zu sehr an Schärfe verliert.

So würde es meiner Ansicht nach aussehen wenn die Taschenlampe ein Laser wäre, der kurze Impulse abgibt:

06b0cf0579f0 TSL
perttivalkonen schrieb:Würde ich eine Taschenlampe besitzen, bei der die Photonen am hinteren Ende des stangenförmigen Taschenlampengriffs erzeugt würden, und die Photonen wären gezwungen, erst mal längs dieses Taschenlampen"Rohrs" zu fliegen, bevor sie austreten,, dann hätten sie ebenfalls den Impuls der Taschenlampenbewegung mit auf ihren Weg bekommen. Ne Taschenlampe in ner fliegenden Rakete, seitlich ausm Fenster gehalten, würde die Photonen also so abstrahlen, daß sie praktisch auf der selben Höhe der Rakete blieben, immer neben dem Fenster, und sich dabei immer weiter weg von der Rakete bewegen.
Dem würde ich so nicht zustimmen wollen.Würde man einen Laser mit absolut monochromatischem Licht rechtwinklig zu seiner Ausbreitungsrichtung bewegen, würde kein Photon mehr den Auskoppelsiegel erreichen.

Da es keine Lichtwellen mit unendlicher Kohärenzlänge geben kann, würden nur die Photonen einen, im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung bewegten, Laser verlassen können, die zufällig die erforderliche Richtung aufweisen um den teildurchlässigen Spiegel erreichen zu können. Diese zufällige Richtung kann aber nicht durch Impulsübertragung der Rakete herbeigeführt werden. Der Ausfallswinkel eines Photons entspricht immer seinem Einfallswinkel, unabhängig davon ob sich der Spiegel bewegt oder nicht. Ein Laser würde folglich kein Licht mehr aussenden können, wenn er im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt wird.

Zwar würden Photonen deine komplett verspiegelte Taschenlampe, in Richtung wie von dir beschrieben, verlassen, aber eben nicht aufgrund einer Impulsübertragung durch die Rakete. Sondern nur aufgrund ihrer zufälligen Richtung.
perttivalkonen schrieb:Die Bahn, die das Licht in der Taschenlampen-Röhre beschreibt, verläuft für den Beobachter in der Rakete im rechten Winkel zur Raketenachse
Das ist dann die zufällige Richtung des Photons. Diese Richtung hat es aber nicht durch Impulsübertragung der Rakete erhalten.


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14.06.2018 um 01:25
delta.m schrieb:Letzteres m.M.n.
Damit widersprichst Du imho der Aussage
pluss schrieb:im Gegensatz zum Wasser kann man den emittierten Photonen keinen Impuls durch die [Schwenk]bewegung mitgeben
delta.m schrieb:Deine Aussage (B) halte ich aber für nicht richtig.
Aber sie entspricht m.E. pluss' Aussage.
delta.m schrieb:Denn Du behauptest, dass es einen Unterschied macht ob die Photonen am hinteren Ende des stangenförmigen Taschenlampengriffs erzeugt werden oder direkt am Austritt.
Nein, das behaupte ich mitnichten. Ich habe extra die Bedingung eingeführt, daß die Röhre der Taschenlampe das Photon dazu zwingt, dem Röhrenverlauf zu folgen. Das Photon würde eigentlich ab Erzeugung seitlich wegfliegen, und würde also eigentlich mit dem hinteren Röhrenrand kollidieren, der die Raketenbewegung mitmacht und sich also in die Photonenbahn schiebt.


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Schneller als der eigene Schatten?

14.06.2018 um 01:33
pluss schrieb:Da es keine Lichtwellen mit unendlicher Kohärenzlänge geben kann, würden nur die Photonen einen, im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung bewegten, Laser verlassen können, die zufällig die erforderliche Richtung aufweisen um den teildurchlässigen Spiegel erreichen zu können. Diese zufällige Richtung kann aber nicht durch Impulsübertragung der Rakete herbeigeführt werden.
Korrekt, meine Rede. Ich hab es nur so beschrieben, als könnte in der Taschenlampe das Licht in diese Richtung gezwungen werden. Aber einfach Streulicht annehmen und halt nur das Schräge Licht rauslassen, weil es sich stets in der Mitte der Röhre befindet, ist halt sauberer, weil real machbar.

Eben, die Impulsübertragung lehne ich ab. Ergo kommt da kein exakt senkrecht zur Flugrichtungaustretendes Licht schräg raus, sondern wird von der Röhrenwand absorbiert oder abgelenkt.

Deswegen wird ein rechtwinklig zur Flugbahn ausgesandtes Licht (ohne erstdurch nenTunnelfliegen zu müssen) exakt rechtwinklig abgestrahlt werden, und damit hoffnungslos hinter dem Raumschiff zurückbleiben. Anders als der Ball, den ich ausm fahrenden Zug werfe, wenn draußen keine Luft ist.

Meine Rede also.


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14.06.2018 um 01:39
perttivalkonen schrieb:Meine Rede also.
Ok, dann habe ich dein Zitiertes nur missverstanden, sorry - hatte mich ohnehin schon etwas irritiert.


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