Hilfe bei einem Physik Beispiel (dringend)

Hilfe bei einem Physik Beispiel (dringend) (10 Beiträge, 179 Mal gelesen)

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Also gut, die Angabe ist folgende:

1. Bsp)

Ein Raumschiff entfernt sich von der Erde mit 85% der Lichtgeschwindigkeit und schießt dabei eine Sonde ab, derern Geschwindigkeit relativ zum Raumschiff sich folgendermaßen zusammensetzt:

in Bewegungsrichtung des Raumschiffs 0,6c
normal zur Bewegungsrichtung des Raumschiffs 0,3c

Mit welcher Relativgeschwindigkeit entfernt sich die Sonde von der Erde? Gib die einzelnen Komponenten und den Betrag des Vektors an.

2. Bsp)

Im Jahre 2050 fliegt ein Raumkreuzer mit einer Geschwindigkeit von 0,8c von der "Mond-Station III" weg und wird von einem Jäger mit 0,85c verfolgt. Ein Beobachter am Mond misst dabei die Länge des Raumkreuzers mit 286,5m. Wie lange ist der Raumkreuzer für den Piloten des verfolgenden Jägers?

Bitte den Ergebnisweg posten, falls sich ein paar Physikgurus hier tummeln...

Ich hab mir mal folgendes ausgedacht:

Aufgabe 1:

Die maximale Geschwindigkeit ist die Lichtgeschwindigkeit c.
Betrachtet man die Geschwindigkeitskomponente in Flugrichtung des Raumschiffes, so ergibt sich hier rechnerisch schon (0,85+0,6)c=1,45c.
Schneller als c geht aber nicht, also 1c in diese Richtung.

Die Normalkomponente beträgt 0,3c.

Vektoraddition dieser beiden Komponenten ergibt also einen Betrag von
(0,3^2+1)^-2 = 1,044

Da allerdings auch hier nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit geflogen werden kann, teilt man entsrechend alle Komponenten durch 1,044.

Man erhält also:

Komponente in Flugrichtung = 1/1,044 = 0,958
Normalkomponente = 0,3/1,044 = 0,287
Betrag = 1
Die Werte sind natürlich gerundet!

Soviel zu Aufgabe 1.
Ich warte erstmal die Reaktionen ab, bevor ich mich an Aufgabe 2 wage.

Hmm,
ich denke ich hab mich oben vertan.

Entscheiden ist ja, dass die Sonde unter einem bestimmten Winkel abgeschossen wird, nämlich mit 0,6c in Flugrichtung und 0,3c in Normalrichtung.

Berechnet man darus den resultierenden Vektor, so ergibt sich:

((0,6+0,85)^2+0,3^2)^(-2) = 1,4807

Wegen der Begrenzung auf Lichtgeschwindigkeit c teilt man nun alle Komponenten durch 1,4807:

Flugrichtung = 0,9793
Normalrichtung = 0,2026
Betrag = 1

Tja, dann sucht euch mal die richtige Lösung raus

Thx, i hoff es postet nu wer zum Vergleich

Ist sicher falsch, hab jetzt aber die Zeit nicht für Korrektur. Lies wieter obene nach, aber das Stichwort ist Lorentztransformation. Wirst sicher die Bücher bei der Hand haben wenn Du solche Aufgaben lösen musst.

Hier ein link, auf hopp oder dropp aus goggle:

http://www.geocities.com/phonik2/adam/lorentz.html

MfG, Nas!B-)

Das Leben ist ein sch... Spiel, aber die Grafik ist geil!

Dumdidum...

das muss natürlich ((0,6+0,85)^2+0,3^2)^(1/2) = 1,4807

sein. Ist ja Pytagoras, also Wurzel aus dem ganzen Ausdruck und nicht hoch -2...

"Betrachtet man die Geschwindigkeitskomponente in Flugrichtung des Raumschiffes, so ergibt sich hier rechnerisch schon (0,85+0,6)c=1,45c."

Eben nicht. Kann mich jetzt nicht mehr erinnern, aber das macht man mit LORENZTRANSFORMATION, werde die Bücher wieder rauskramen.

Alles ist realtiv, deshalb ist der Schluss "(0,85+0,6)c=1,45c." unzulässig. Nur weil sich etwas mit 0,6 c von etwas anderem das mit 0,85c bewegt, entfernt, - ist dessen Geschwindigkeit nicht 1,45 c, so unlogisch es auch klingt. Da musst eben mit der Lorentztransformation vorgehen.

Hier ein link: http://www.geocities.com/phonik2/adam/lorentz.html

Denk an die Geschichte mit dem Hasen und dem Hund. Stell Dir vor, ein Hase rennt mit Lichtgeschwindikeit (Was ja nicht sein kann) davon. Hinter ihm rennt ein Hund mit sagen wir 2/3 Lichtgeschwindigkeit.
Frage: Wie schnell entfernt sich der Hase von dem Hund?
1/3 c? FALSCH.
Wieder mit Lichtgeschindigkeit. Und wenn man die Geschwindigkeit als aussenstehender Beobachter von einem festen Standpunkt (relativ zu Hase und Hund) misst, kommt man auch auf den Wert c.

Noch besser: Wenn der Hund entnervt aufgibt und stehen bleibt und er misst die Geschwindigkeit wie schnell sich der Hase jetzt von ihm entfernt (Annahme: der erschreckte Hase rennt noch immer gleichschnell), kommt er wieder auf 1c.
Und wenn der Hund umdreht und mit 2/3 c in die andere Richtung rennt entfernt sich der Hase noch immer mit 1c von ihm.

Wenn man in die Lorentz Formel einsetzt, kommt man auf diese Werte. Hat mit unserem Universum zu tun. Niemand kann erklären WIESO das so ist, nur DASS es so ist.
Ist eine der 2 Säulen auf die sich die Relativitätstheorie stützt. Die KONSTANZ der Lichtgeschwindigkeit. Aber jetzt bin ich schon zu weit abgeschweift.

MfG, Nas!B-)

Das Leben ist ein sch... Spiel, aber die Grafik ist geil!

Tja, so schnell fällt man auf die Physik rein, wenn man sich nicht richtig mit einem bestimmten Gebiet befasst hat

Ist aber waaaaaaaaaaaaaaaaahnsinnig interessant! Nimm Dir die Zeit und lies ein parr Abhandlungen ZB über die Relativitätstheorie. Du wirst aus dem Staunen und Grübeln nicht herauskommen!

Für den Anfang ist ein Physikbuch der Oberstufe, 7 oder 8 Klasse, vielleicht von irgendeinem Verwandten mehr als genug.

Aber im Internet findet man auch sicher viel.

MfG, Nas!

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Ist sicher falsch, hab jetzt aber die Zeit nicht für Korrektur. Lies wieter obene nach, aber das Stichwort ist Lorentztransformation. Wirst sicher die Bücher bei der Hand haben wenn Du solche Aufgaben lösen musst.

Hier ein link, auf hopp oder dropp aus goggle:

http://www.geocities.com/phonik2/adam/lorentz.html

MfG, Nas!

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