Relativistisches Motorrad
 

Hallo zusammen,

ich kenne eine aufschlussreiche Knobelaufgabe, die gut zum Thema "Relativistische Masse" http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1546 passt :

Gegeben ist eine normale Straßenbahn, die über die Oberleitung angetrieben wird und ein Motorrad, das mit hochleistungsfähigen Batterien angetrieben wird. Beide werden so stark angetrieben, dass sich ihre Geschwindigkeiten der Lichtgeschwindigkeit nähern. Beide werden im Beobachtersystem gewogen, siehe Grafik im Anhang.

Wenn wir ihre Masse in unserem Beobachtersystem messen, erhalten wir einen Anstieg der Masse

a) beim Motorrad
b) bei der Straßenbahn
c) bei beiden
d) bei keinem von beiden

Was trifft zu und warum?


Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

AW: Relativistisches Motorrad
 

Hallo Eugen,

hier spielen 2 Effekte eine Rolle:
1) die leider oft noch so genannte relativistische Masse bzw. Bewegungfsenergie, und
2) Energie-Masse-Äquivalenz.

zu 1) "relativistische Masse" bringt nichts auf die Waage, siehe z.B.
http://de.wikipedia.org/wiki/Benutze...istische_Masse
Ruhemasse ist das, was Waagen anzeigen.

zu 2) Das Motorrad hat aber einen Teil seiner Ruhemasse aufgebraucht, um schnell zu werden (Energieerhaltung); es wird also leichter. Die Straßenbahn dagegen hat noch ihre ursprüngliche Ruhemasse, das die zur Beschleunigung benötigte Energie von außen zugeführt wurde.

Keines der Objekte wird also auf der Waage mehr anzeigen - das Motorrad sogar weniger:
mein Tip ist also (d).

Gruß,
Uli

AW: Relativistisches Motorrad
 

Die Antwort ist f)

Das Mottorad wird leichter und die Masse der Straßenbahn bleibt konstant.

Das Mottorad wird leichter, da es Treibstoff verbraucht.

Die Straßenbahn hingegen holt sich die Energie aus der Leitung. Wer nun glaubt, dass die Straßenbahn an Masse gewinnt irrt sich. Da die e- an die Oberleitung wieder abgeben werden und die „gewonnene“ Energie an die Schienen abgegeben wird. Wer die Straßenbahn als schwere betrachtet, vergisst den Gegenimpuls.:rolleyes:


Gruß
EVB

Ich hoffe meine Antwort gilt noch, auch wenn Uli dasselbe aussagt;)

AW: Relativistisches Motorrad
 

Ich sage die Straßenbahn wiegt mehr wie beim Start.
Ergo b) ist richtig Eugen, wenn die Waage schnell genug ist.;)

Die Straßenbahn ist beim Start ne Straßenbahn mehr nicht.
Während der Fahrt wird dieser übern Draht Energie vom Kraftwerk zugeführt.
Ergo, das Kraftwerk wird leichter, die Bahn schwerer.

Das System -schwere Batterie(Energie) + leichtes, winziges(Atomgröße) Motorrad- wiegt beim Start das Gleiche wie das System -leichte, winzige(Atomgröße) Batterie + schweres Motorad- bei nahe c.

Natürlich nur ohne Reibungs-/Wärmeverluste.

Gruß EMI

AW: Relativistisches Motorrad
 

Für mich kann b nur auf dem ersten Blick richtig sein, da es imho der ART widerspricht.

Denn man könnte nun unterscheiden, ob die Straßenbahn beschleunigt wurde oder das Kernkraftwerk (samt Erde und Schiene).

Wir haben zwei Astronauten in einem Raumschiff. Sie entfernen sich mit 0,9 c. Und du sagst nun, dass man über eine Waage messen kann wer wie beschleunigt wurde:confused:

Gruß
EVB

AW: Relativistisches Motorrad
 

Nein Eyk,

Du wirfst immer wieder ART und SRT durcheinander!
Merksatz: SRT=ohne Beschleunigung, ART=SRT + Beschleunigung

Beschleunigungen sind absolut und NICHT relativ!


Wo habe ich das gesagt? Du scheinst was zu lesen was ich gar nicht geschrieben habe. Beschleunigungen waren nicht Thema der Aufgabe. IMHO

Gruß EMI

AW: Relativistisches Motorrad
 

:rolleyes:
Eine Straßenbahn (S1) steht da (auf einer Waage), wo die Andere (S2) angefangen hat zu beschleunigen (S2 = Straßenbahn auf dem Bild).

Wir messen S1 und S2 – deiner Meinung nach ist S2 schwerer wie S1? Hat ja all die Energie aus dem KW aufgenommen.

Wir entfernen nun Erde, Schiene… alle Massen um S1 und S2 herum– keine Bezugspunkte mehr.

Und nun?

Gruß
EVB

AW: Relativistisches Motorrad
 

Nun schwebt die Waage.

Gruß EMI

PS: So nun isses gut Eyk, Bauhof hat ne Knobelaufgabe eingestellt, die Anderen wollen auch noch knobeln. Um schwerelose Waagen gehts dabei nicht.

AW: Relativistisches Motorrad
 

Na dann - wenn du glaubst:(

Aber die Waage wäre nicht schwerelos. Sie würde von der Straßenbahn gravitativ angezogen. Da sie sich beim wiegen zwangsweise berühren, würde die Waage der beschleunigten Straßenbahn stärker angezogen (und die Waage der beschleunigten Straßenbahn die Straßenbahn).

Demnach würde die Waage von S2 einen größeren Wert anzeigen als die von S1.

Wenn man das Gesamtbild betrachtet, sieht das ganz einfach folgendermaßen aus.

Der Gesamtimpuls ist NULL

Also KW, Erde, Schienen S1 UND ALLE Photonen, Neutronen, Alpha-Teilchen….Die bei dem Prozess freiwerden… Bilden ein System. Zu diesem System ändert sich der Schwerpunkt von S2 nicht. Der Gesamtimpuls ist NULL.

Man kann daher genau so gut behaupten S2 ruht und alles andere wurde beschleunigt.

Gruß
EVB

AW: Relativistisches Motorrad
 

Hallo zusammen!

Hmmm....

Ich habe ja auch schon oft gemeint, dass das grav. Feld nicht von der Geschwindigkeit abhängt, aber ist es auch richtig gewesen? Wenn das stimmen würde, dann dürften Photone, oder allgemein alles, was m0=0 hat (reine Energie) keine Gravitation erzeugen können, oder?

Im eigenen Ruhesystem bleibt aber alles beim Alten - m0 bestimmt das grav. Feld. Ich muss mich (mal wieder erstaunt) EMI anschliessen.

Umgekehrt betrachtet würde es ja auch stimmen. Die Erde erscheint der Strassenbahn und dem Motorrad schwerer => höheres Gewicht der beiden.


Gruss, Johann