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| Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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Themen-Optionen | Ansicht |
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#1
24.02.23, 19:16
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Gut, also nehmen wir einen Zug, der mit 0,866 c über eine gerade Bahn-Schiene fährt. Die gesamte Bahn-Schiene wird mit 1 g (ca 10 m/s²) nach oben beschleunigt, also senkrecht zur Fahrtrichtung des Zuges.
Ein Beobachter in einem Inertialsystem, in dem die Schiene anfangs ruht, sieht den Zug bei t=0 an einem an der Schiene stehenden Baum vorbeirasen und eine Sekunde später (also t=1) an einem Mast vorbeieilen. Er wird die Entfernung Baum-Mast mit ca 0,866 * 300 000 000 m bemessen. Zudem bewegt sich die Bahnschiene samt Zug bei t=1 mit ca 10m/s nach oben und hat eine Höhe von ca 5 m bereits erreicht. Was sieht ein Beobachter im Zug? Er wird sagen die Entfernung Baum-Mast beträgt nur 0,5 * 0,866 * 300 000 000 m. Über die Geschwindigkeit des Zuges sind sich beide Beobachter einig, ebenso über die Entfernung senkrecht zur Fahrtrichtung. (Lorentzkontraktion wirkt ja nur in Bewegunsgrichtung.) Er wird sagen: Es dauert nur eine halbe Sekunde bis ich die Strecke Baum-Mast abgefahren bin, und wärenddessen samt Schiene die senkrechten 5 m Höhe erreicht habe, also muss ich mit 4 g (ca 40 m/s) nach oben beschleunigt haben. Sind in meinen Überlegungen Fehler enthalten? Wie erklärt sich, dass in beiden Bezugssystemen die Schiene samt Zug nach passieren des Mastes unterschiedliche Geschwindigkeiten nach oben haben? (aus Sicht eines unbewegten Beobachters 10m/s, aus Sicht des Zuges 20m/s) 
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#2
24.02.23, 19:51
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Zitat:
 hat nicht's mit der Eingangsfrage #1 zu tun, der Zug hat eine beschleunigte Geschwindigkeitskomponente nach oben, was nu "g" oder "a"? Fangen wir erstmal an longitudinale und transversale Effekte zu unterscheiden https://de.wikibooks.org/wiki/Ruhema...s_K%C3%B6rpers Thema vor 10 Jahren schon mal komplett durchgekaut https://scienceblogs.de/hier-wohnen-...ter-der-masse/
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#3
24.02.23, 20:19
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Ich meinte selbstverständlich die Beschleunigung a von 10 m/s².
Aber schön, dass du mich wenigstens auf diesen Fehler aufmerksam machen konntest. ^^ Ansonsten ist die Lösung aus deinen Links leider nicht zu entnehmen. Schade.
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#4
24.02.23, 20:30
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Zu aller erst müßte mal klar sein: gerader Zug oder schräger Zug? Welcher ist Einsteins Fahrstuhlbeispiel "g" oder "a"?
 PS: die Lösung ist trivial, dazu braucht's keine links, sie sind aber für die weitere Logik hilfreich, wenn die Weichen klemmen. Ge?ndert von Herr Senf (24.02.23 um 20:34 Uhr)
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#5
25.02.23, 06:53
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Ich nehme an, dass beim Erreichen des Baumes (aus Sicht des Zuges) der 0,433 * 300 000 000 m entfernte Mast bereits ein Stück Höhe erreicht hat, die Bahnschiene nicht mehr gerade erscheint, sondern als eine leichte Parabel nach oben. (Weil das Bahnschienenstück am Mast eher zu bescheunigen begann als das Schienenstück am Baum.) So würde sich aus Zugsicht die erhöhte Beschleunigung erklären.
Trotzdem muss er beim Erreichen des Mastes 5 m Höhe gewonnen haben, was 40 m/s² Gesamt-Beschleunigung entspräche, zum einen verursacht durch die nachwievor vorliegende Bahnschienenbeschleunigung von vermutlich nur 2,5 m/s² (wegen der Zeitdilatation des Bewegtem), zum anderen weil die Parabelbiegung abgefahren werden muss. Bitte mich zu verbessern, wenn nötig.
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#6
25.02.23, 18:00
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Wieviel Varianten von Mißverständnissen werden noch vorgeführt, das erste #1 mit "g" ist noch nicht abgearbeitet, schon wird umgebastelt.
Ein ständiger Wechsel der Szenarien führt da nicht zu einer Lösung, erstmal müssen die Voraussetzungen für eine Diskussion klar sein: https://www.lernhelfer.de/schuelerle...ie-im-original https://www.lernhelfer.de/schuelerle...e-im-original#
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#9
26.02.23, 12:05
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AW: Wie schwer bin ich im Einsteinzug?
Es sollen nur 2 Szenarien sein, und die sollten gemäß dem Äquivalenzprinzip auch noch äquivalent sein.
Seite 1 #1 und Seite 1 #3 beschreiben Szenario 1 Seite 1 #9 und Seite 2 #3 beschreiben Szenario 2 Welche Voraussetzungen habe ich ungenau zu den jeweiligen Szenarien beschrieben?
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