Die Relativitätstheorie Fragen

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

  1. Es existieren 2 Relativitätstheorien, einmal die allgemeine Relativitätstheorie und die spezielle Relativitätstheorie. Meine Frage ist „wie unterscheiden
    sie sich von einander ?“

  2. Die 3 Grundsätze der allgemeinen/speziellen Relativitätstheorie. Meine Frage ist „Sind die 3 Grundsätze eine Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Formel, E = mc² ?“

  3. Der 2te und 3te Grundsatz der speziellen Relativitätstheorie „Längenkontraktion“ und die „relativistische Massenzunahme“. Meine Frage ist „Was würde passieren, wenn die Längenkontraktion und die relativistische Massenzunahme synchron auftritt ?“

4.Der 3te Grundsatz der Relativitätstheorie „relativistische Massenzunahme“. Meine Frage ist, „wurde festgestellt ab wie viel km/h man zurücklegen muss, um an der relativistische Massenzunahme teilzuhaben ?“

Mfg.

#2
  1. Der 2te und 3te Grundsatz der speziellen
    Relativitätstheorie „Längenkontraktion“ und die
    „relativistische Massenzunahme“. Meine Frage ist „Was würde
    passieren, wenn die Längenkontraktion und die relativistische
    Massenzunahme synchron auftritt ?“

Das tun sie, immer. Bei steigender Geschwindigkeit nimmt die Masse (gemessen von einem außenstehenden Beobachter) zu, und die Länge die ein Außenstehender beobachter misst nimmt ab. Das passiert immer synchron.

4.Der 3te Grundsatz der Relativitätstheorie „relativistische
Massenzunahme“. Meine Frage ist, „wurde festgestellt ab wie
viel km/h man zurücklegen muss, um an der relativistische
Massenzunahme teilzuhaben ?“

Die Masse nimmt immer bei steigender Geschwindigkeit zu. Also schon bei Fußgängertempo. Nur ist diese Zunahme eben bei kleinen Geschwindigkeiten so gering, daß sie nicht messbar, und nur theoretisch berechenbar ist. Bei steigender Geschwindigkeit nimmt die Masse dann auch mehr zu. Generell ist die Massezunahme genau wie die Längenkontraktion, Zieitdilletation etc immer vorhanden. Nur wie stark sie sich auswirkt, hängt von der Geschwindigkeit ab. Bei geringen geschwindigkeiten sind die Effekte eben so klein, daß sie nicht messbar sind, bzw im Alltag nicht auffallen. Umso größer die Geschwindigkeit, umso größer ist der Effekt. Bis man dann bei Geschwindigkeiten ankommt, wo sich die Auswirkungen nicht mehr im Vernbachlässigbar kleinen Bereich befinden, sondern Auswirkungen haben, die man berücksichtigen muss.

#3

Hallo!

  1. Es existieren 2 Relativitätstheorien, einmal die allgemeine
    Relativitätstheorie und die spezielle Relativitätstheorie.
    Meine Frage ist „wie unterscheiden
    sie sich von einander ?“

Die spezielle Relativitätstheorie beschäftigt sich mit der Physik in Inertialsystemen. Etwas unpräzise aber anschaulicher könnte man sagen: … in Schwerelosigkeit. Sobald die Gravitation oder irgendwelche Trägheitskräfte (z. B. Zentrifugalkraft) eine Rolle spielen, muss man die allgemeine Relativitätstheorie heranziehen.

  1. Die 3 Grundsätze der allgemeinen/speziellen
    Relativitätstheorie. Meine Frage ist „Sind die 3 Grundsätze
    eine Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Formel, E = mc²
    ?“

Das könnte man leichter beantworten, wenn man wüsste, was Du mit den drei Grundsätzen meinst. Die SRT stützt sich auf zwei Postulate: 1) Die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom Sender. 2) Das Relativitätsprinzip (= Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt). Die ART stützt sich auf die SRT und ein weiteres Postulat: Das Äquivalenzprinzip (= Gravitation und Trägheitskräfte sind einander Äquivalent). Meinst Du diese Postulate?

Falls ja: E = mc² folgt aus den ersten beiden Postulaten. Insofern: Ja, sie sind eine Voraussetzung.

4.Der 3te Grundsatz der Relativitätstheorie „relativistische
Massenzunahme“. Meine Frage ist, „wurde festgestellt ab wie
viel km/h man zurücklegen muss, um an der relativistische
Massenzunahme teilzuhaben ?“

Die relativistische Massenzunahme ist ein Scheineffekt. Der mitbewegte Beobachter bemerkt sie nicht. Und der ruhende Beobachter schließt nur auf eine veränderte Masse, weil sich das Trägheitsverhalten des bewegten Körpers ändert. Er kann aber den bewegten Körper nicht auf die Waage legen, um dessen Masse zu bestimmen, weshalb die „relativistische Masse“ eine pure Rechengröße ist, für die es keine Messvorschrift gibt.

Abgesehen davon: Der Effekt tritt bei jeder Geschwindigkeit auf, kann aber bei kleinen Geschwindigkeiten vernachlässigt werden. Wenn die Geschwindigkeit kleiner als 7% der Lichtgeschwindigkeit (

#4
  1. Die 3 Grundsätze der allgemeinen/speziellen
    Relativitätstheorie. Meine Frage ist „Sind die 3 Grundsätze
    eine Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Formel, E = mc²
    ?“

Das könnte man leichter beantworten, wenn man wüsste, was Du
mit den drei Grundsätzen meinst. Die SRT stützt sich auf zwei
Postulate: 1) Die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom
Sender. 2) Das Relativitätsprinzip (= Alle Inertialsysteme
sind gleichberechtigt). Die ART stützt sich auf die SRT und
ein weiteres Postulat: Das Äquivalenzprinzip (= Gravitation
und Trägheitskräfte sind einander Äquivalent). Meinst Du diese
Postulate?

Falls ja: E = mc² folgt aus den ersten beiden Postulaten.
Insofern: Ja, sie sind eine Voraussetzung.

Die Faktoren, die sie aufgezählt haben sind mir nicht bekannt. Ich werde mich darüber informieren.

Die 3 Grundsätze sind:

  1. Die Zeitdilatation, bewegte Uhren gehen langsamer als in ihrem ruhe System.

  2. Die Längenkontraktion, bewegte Körper schrumpfen.

  3. Die relativistische Massenzunahme, bewegte Körper nehmen an Masse zu.

Meine Frage basiert auf die 3 Grundsätze der Relativitätstheorie.

#5

Hallo!

Die Faktoren, die sie aufgezählt haben sind mir nicht bekannt.
Ich werde mich darüber informieren.

Im Forum ist das „Du“ als Anrede üblich.

Die 3 Grundsätze sind:

  1. Die Zeitdilatation, bewegte Uhren gehen langsamer als in
    ihrem ruhe System.

  2. Die Längenkontraktion, bewegte Körper schrumpfen.

  3. Die relativistische Massenzunahme, bewegte Körper nehmen an
    Masse zu.

Das sind keine Grundsätze, sondern Sätze, die Einstein den beiden genannten Postulaten ableitete. Der dritte Satz ist zudem etwas kritisch, weil - wie gesagt - die Massenzunahme nur ein Scheineffekt ist.

Die Herleitung von E=mc² läuft in etwa so: Die Energie eines Körpers ist eine Funktion der Geschwindigkeit v. Diese lässt sich als Potenzreihe darstellen, also

E = mc2 * (a0 * (v/c)0 + a1 * (v/c)1 + a2 * (v/c)2 + …)

Es stellt sich heraus, dass alle ungeraden Koeffizienten a1, a3, a5, usw. Null sind.

Der zweite Koeffizient beträgt a2 = 1/2. Er ergibt die „kinetische Energie“ aus der klassischen Mechanik: 1/2 mv². Die Lichtgeschwindigkeit kürzt sich in diesem Term weg).

Die Terme höherer Ordnung sind für (v/c)

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#6

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#7

Ich möchte bedanken mit diesen Informationen kann ich arbeiten.

#8

Er kann
aber den bewegten Körper nicht auf die Waage legen, um dessen
Masse zu bestimmen

Davon abgesehen, dass es prinzipiell möglich ist, einen rotierenden Kreisel auf die Waage zu stellen oder mit einem Auto auf einer hinreichend großen Waage herumzufahren, wäre das hier wenig hilfreich, weil es um die träge Masse geht, wärend Waagen üblicherweise die schwere Masse messen und diese beiden Größen sind nur bei ruhenden Körpern äquivalent. Die Zunahme der klassischen trägen Masse kann nur über die Trägheit gemessen werden und was da passiert, ist natürlich kein Scheineffekt, weil die Trägheit wirklich (also unabhängig reproduzierbar beobachtbar) mit zunehmender Geschwindigkeit wächst und die träge Masse eines Körpers ist genau die Größe, die seine Trägheit charakterisiert.

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