Was Physikalisches...

[Deepac]

Tag!

Mich beschäftigt grad die Frage warum man Überlichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann... laut Einstein is

E=Mc^2

wenn ich jetzt für die Massen zB 10kg einsetze und mit der Lichtgeschw. multiplizier krieg ich den Energiewert raus den die Masse bei Lichtgeschwindigkeit hat ergo müsste man ja auch "nur" so viel Energie anwenden um die Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Anscheinend funktioniert dass aber nicht. Kann mir dass irgendwer mathematisch näherbringen?

mfg Deepac

 

[Sprotte]

Wenn ich mich recht entsinne liegt das daran, dass die Masse geschwindigkeitsabhängig ist. Sprich, je näher du c kommst, desto größer wird die Masse des Gegenstandes und desto mehr Energie brauchst du um ihn weiter zu beschleunigen.

Die Formel für m(v) hab ich jetzt aber nicht mehr parat ^^

edit: letzten Endes läuft es aber darauf raus, dass man unendlich Energie bräuchte um einen Gegenstand auf c zu beschleunigen

 

[TenthManDown]

je näher du an Lichtgeschwindigkeit kommst, desto größer wird auch deine Masse.
Soll heißen aus einem Kilo wird bei bei 99,999 % c schon mal ein paar Tonnen. Bei 99,9999 % ist es dann schon wieder einiges mehr .
Wir hatten in der Klasse noch die Theorie, dass man mit Kernspaltung/Kernfusion irgendwie dahin kommen könne. ( Je mehr Masse so ein Atom hat, desto mehr Energie dürfte es ja auch ergeben )
Wurde jedoch verworfen, weil man da irgendwie relativistisch Rechnen muss, bei xxx % von c.

Wie genau weiß ich aber nicht mehr

 

[Deepac]

Sind denn keine Mathestudenten hier ? Nehm auch gern ein Integral

 

[TenthManDown]

Ich glaube Physik studenten sind da besser dran

mfb wird wohl reinschauen Der weiß das sicherlich
Geduld einfach.

 

[lceman]

Ein anderer Punkt ist, dass diese Gleichung von Einstein nicht dazu gedacht war, dass diese Energie aufgebracht werden muss, um diesen Körper/Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Die Formel E=mc² bedeutet, dass eine bestimmte Masse m genauso viel "wert" ist, wie eine bestimmte Energiemenge geteilt durch Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat, oder anders ausgedrückt die Masse m hat einen bestimmten Energieinhalt, den man erhalten würde, wenn man die gesamte Masse in Energie umwandeln würde.
Nicht die beste Umschreibung, aber ich hoffe man versteht was ich sagen will

mfg lceman

PS: schau mal hier, wiki dein Freund und Helfer. Wenn du mehr wissen willst, solltst du in ein Physikbuch schauen

 

[Sprotte]

huch, doppelpost -.-

 

[Sprotte]

Na dann, habe meine Formelsammlung bemüht:

m(v)= m(0) * y (Anm.: das y ist eigentlich so ein gamma, aber...)

wobei y = 1 : (Wurzel von[1 - ß²]) mit ß = v/c


eingesetzt in E = m(v) * c² folgt:

E = [m(0) * c²] : [Wurzel(1-(v²/c²))]

für v = c würde also gelten:

E = [m(0) * c²] : 0

=> ein Körper, der sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt hat unabhängig von seiner Ruhemasse m(0) unendlich Energie, d.h. es wäre unendlich Energie nötig um ihn auf diese Geschwindigkeit zu bringen... (Ausnahme natürlich m(0) = 0, siehe Photonen)

 

[Bambi2]

Ich bin nur Chemiker, aber wie oben beschrieben lässt sich damit in der Kernchemie der Massendefekt von Atomkernen erklären und die Ruhemasse 0 von Photonen.

 

[NacktNasenWombi]

Tag!

Mich beschäftigt grad die Frage warum man Überlichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann... laut Einstein is

E=Mc^2

wenn ich jetzt für die Massen zB 10kg einsetze und mit der Lichtgeschw. multiplizier krieg ich den Energiewert raus den die Masse bei Lichtgeschwindigkeit hat ergo müsste man ja auch "nur" so viel Energie anwenden um die Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Anscheinend funktioniert dass aber nicht. Kann mir dass irgendwer mathematisch näherbringen?

mfg Deepac

Um dir deinen Denkfehler zu erkärlen - Einstein hat Postuliert, dass c eine konstante ist - Daher folgt:
E(v) / M (v) = const. Es stimmt sowohl E als auch M sind über einen Faktor mit der Geschwindigkeit verkünpft - Je Schneller du wirst je mehr Masse hast du und dementsprechend aber auch "Mehr" Energie ("Mehr" stimmt hier nicht ganz, gemeint ist der Unterschied zwischen Klassischer und relativisitischer Rechenweise.). Das was man aus der Gleichung "sehen" sollte ist also
- c = const
- Masse und Energie sind "Ausdrucksformen" ein und des selben Physikalschen Phänomens. Wenn ich also von einer Masse Rede oder von einer energie is eig der Unterschied nur ob ich nun ich cm oder m rede... Nur ein Faktor

Joa.. hoff du hast es verstanden.. oben steht viel kaudawelsch mit einigen sachen drin.

Zur Info, ich studier jetzt (bald) im 4. Semester Physik.. Wir haben dass nur einmal 3 Wochen am Ende des 2. Semesters gemacht.... Achja mitm Integral kann ich nicht dienen da SRT alles mit dummer Matritzen Rechnung geht (Lorentz-Trafo)... aber hier spielt eh nur ein Faktor Gamma = SQRT {1/ ( 1 - v^2/c^2) } rein.. aber bei der formel kann ich mich irren is einiges her ^^

Edit: ich seh gerade das mit dem Gamma hat ja bereits nen vorposter gepostet, wobei ich denke dass inverse gehört in die Wurzel ..aber eig sollt ich das ^-1 auch in die wurzel ziehen können.. dann isses das selbe

 

[Fanazealord]

anwenden um die Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Anscheinend funktioniert dass aber nicht.

Also soweit ich weiß, kann man mit E=mc^2 keine Beschleunigungen beschreiben.

Ich habe eben was von einem : "ruhenden Bezugssystem" von dem bei der Äquivalenz von Masse und Energie gelesen.

Was genau damit gemeint ist, versuche ich gerade zu ermitteln.

Ich überlege grad ob ich hier mal dei Herleitung Poste? verlinke?


hier einfach mal runterrollen und lesen


da findet man nix mit Beschleunigung

Man müsste andere Beziehung zur kinetischen Energie suchen.....

 

[Deepac]

Achja.. stimmt.. =/
wie war dass doch eben mit der beschleunigung?.. a = mv^2 oder so ähnlich..

 

[NacktNasenWombi]

1. Man kann keine Masse auf c beschleunigen, da dessen Energie/Masse gegen unendlich geht

2. Was die Beschleunigung damit zu tun hat wird dann glaub ich komplizierter, die sache ist die dass die beschleunigung a= d/dt v ist. Soweit kein Problem, wenn t konstant ist. Aber, nach Einstein ist t(v) so - und an der stelle wirds mir dann zu kompliziert

Ach, und was du mit deinem ruhenden Bezugssystem meinst - normalerweise heisst dass das die Du und da was du beobachtest keine Relativgeschwindkeit zueinander haben... wenn ihr eine habt sind ja eure Zeiten und Längen wieder verschoben und das is doof

€: zu dem post vor mir: Falsch, das gilt ja nur wenn t konstant wäre dann gilt
s = v*t
v = d/dt s = 1/2 a t^2
=> a = 2 v / t^2

aber t is ja bei v ~ c nicht konstant und dann wirds halt bissl komplizierter

 

[mfb]

F=m*a - Kraft ist Masse mal Beschleunigung - gilt aber auch nur, wenn die Masse konstant ist, also gerade NICHT für schnelle Geschwindigkeiten.

F=dp/dt=d(m*v)/dt - Kraft ist die Änderung des Impulses nach der Zeit -, gilt auch im relativistischen Fall

 

[Fanazealord]

Jor genau das mit dem "ruhenden System" und der Constante c verwirrt grad.


Die Massermittlung in beschleunigenden Systemen lassen sich über Energieerhaltungssätze sicher einfacher erklären oder?

Impuls hmmmm

wie wärs mit gleichmäßig beschleunigter Bewegung?


Oder kann man Impuls auch so definieren das eine gleichmäßig grösser werdende Energie zugeführt werden kann?

 

[ratlos_inaktiv]

tachauch

der eingelntliche grund, warum man nicht 'über-lichtgeschwindigkeit' erreichen kann, ist der, das sich hier die trägheit der masse auswirkt.
wenn sich ein flugkörper nahe lichtgeschwindigkeit bewegt, ist es
vorne schneller, als hinten. und da es dann vorne auch früher schneller wird, als hinten, dehnt es sich immer weiter aus. dieser vorgang
sit aber nur theoretisch möglich, da so ein schiff ja zerreissen würde.
kein material auf erden kann ins unendliche gedehnt werden....


r

 

[Fanazealord]

sit aber nur theoretisch möglich, da so ein schiff ja zerreissen würde.
kein material auf erden kann ins unendliche gedehnt werden....

es sei denn der ihn umgebende Raum dehnt sich mit

aber alles viel zu theoretisch, weil wir ja nur von unserem bisherigen Wissensstand und den uns bekannten Bezugssystemen ausgehen können

 

[mfb]

>> Die Massermittlung in beschleunigenden Systemen lassen sich über Energieerhaltungssätze sicher einfacher erklären oder?
Massermittlung?

>> wie wärs mit gleichmäßig beschleunigter Bewegung?
Funktioniert eben nur bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit, und man müsste zunehmend mehr Leistung dafür aufbringen (ok, das müsste man schon nichtrelativistisch, aber so wird das noch verstärkt).

>> Oder kann man Impuls auch so definieren das eine gleichmäßig grösser werdende Energie zugeführt werden kann?
Was hat die Zufuhr von Energie mit der Definition des Impulses zu tun?


@ratlos: Sorry, aber das ist Unsinn. Ein Objekt kann sich problemlos mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen, und irgendeine "Ausdehnung" gibt es da nicht.


@Fanazealord: Naja, die Relativitätstheorien sind mittlerweile grob 100 Jahre alt und recht gut erforscht. Solange man in ihren Gültigkeitsbereichen bleibt (makroskopische Massen, Abstände, Zeitabstände), kann man wunderbar "alles" beschreiben.

 

[Fanazealord]

Entschuldigung "Masseermittlung" wollte ich schreiben

also Ermittlung der Masse, sorry


na Impuls verstehe ich so, das Energie einmalig zugeführt wird

damit kann man aber keine gleichmäßig beschleunigte Bewegung erzeugen!?

 

[mfb]

Der Impuls ist m*v, und diese Definition ist völlig unabhängig von irgendwelchen Versuchen, bei dem irgendwas Energie zugeführt wird.

Solange auf ein Teilchen keine Kräfte wirken, ist der Impuls (aus einem Inertialsystem betrachtet) konstant (zumindest, solange man die allgemeine Relativitätstheorie mal ignoriert).
Der Impuls kann sich aber auch ändern, ohne dass sich die Energie ändert. Ein Beispiel dafür wären Kreisbewegungen: Die Richtung des Impulses dreht sich im Kreis, aber die Energie kann konstant bleiben.


Masseermittlung: m=m0*gamma