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Schwierigkeit der Längenkontraktion

2.164 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Zeit, Physik, Raum ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Schwierigkeit der Längenkontraktion

30.12.2017 um 16:24
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Warum stellst gerade du mir diese Frage?
Bei mir findet auf den yy′-Achsen keine Beschleunigung statt.
WEnn ich mir dein Diagramm anschaue:

Clipboard01

Nun da nimmt doch laut deiner Grafik u'y zu. Eine Zunahme der Geschwindigkeit bedeutet automatisch das da eine Beschleunigung stattfindet. Wenn ein Auto 50 km/h fährt und nachher 100 km/h muss dazwischen ja wohl irgendwo beschleunigt worden sein. Dasselbe bei der blauen Linie in deiner obigen Grafik die die Geschwindigkeit der Kugel im System von Bob repräsentiert. Die steigt von 0,5c auf fast 1c an. Keine Beschleunigun würde bedeuten konstante, gleichbleibende Geschwindigkeit.

Daher widerspricht deine Aussage
Zitat von plusspluss schrieb:Bei mir findet auf den yy′-Achsen keine Beschleunigung statt.
deinen eigenen erstellten Grafiken.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

30.12.2017 um 16:28
Zitat von plusspluss schrieb:Das Problem liegt nicht in der Wahl der Schrittweiten, sondern in deinen zum Teil selbstgebastelten nichtrelativistischen Formeln.
Nein, das Problem liegt darin das du die Schrittweiten, ohne es zu sagen, absichtlich so manipuliert hast, das die Ergebnisse Murks waren und es mir dann vor den Latz geworfen hast. Und du hast an den Schrittweiten rumgespielt, weil der Vergleich meiner ursprünglichen Tabelle und deiner modifizierten Tabelle haben nachweislich gezeigt das die Schrittweise erhöht worden ist.

Warum hast du die Schrittweite erhöht ohne es zu erwähnen?

Die Rücktransformationen funktionieren ja unter Wahl einer genügend kleinen Schrittweite.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

30.12.2017 um 17:35
@mojorisin

Du hast das ganz normal nummerisch gerechnet, das ist auch keine unübliche Methode. Natürlich gibt es da ganz kleine Abweichungen, die werden immer kleiner je kleiner man eben die einzelnen Schritte wählt.

So zu tun, als wäre das von der Methode hier falsch ist mal wieder nur daneben und bezeichnend. Einsicht wird er sicher nicht zeigen, dazu wäre längst Zeit zu gewesen.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

31.12.2017 um 13:50
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Nun da nimmt doch laut deiner Grafik u'y zu. Eine Zunahme der Geschwindigkeit bedeutet automatisch das da eine Beschleunigung stattfindet.
Natürlich hast du mit der Aussage recht, sofern "das da" sich nicht ausschließlich auf die y'-Achse, sondern auf das gesamte betrachtete System bezieht.
Ursache für die positive Geschwindigkeitsänderung auf der y'-Achse ist im Übrigen die gleiche wie bei dir:

ac266016eb21 030

Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Keine Beschleunigun würde bedeuten konstante, gleichbleibende Geschwindigkeit.
Dem stimme ich zu. Warum aber erwartest du das die Geschwindigkeitskomponente auf der y'-Achse unverändert bleibt, es findet doch eine Beschleunigung statt, auf der x-Achse.

Und was bedeutet der Satz im Umkehrschluss:
Eine Beschleunigung würde bedeuten, keine gleichbleibende Geschwindigkeit?
Bei dir finden sogar zwei Beschleunigungen statt, auf der x-Achse und auf der y-Achse. Trotzdem bleibt die Geschwindigkeit auf der y'-Achse bei dir augenscheinlich unverändert. Selbst wenn du den Umkehrschluss für unerlaubt halten solltest, stehen deine Diagramme im Widerspruch deiner eigenen Aussage.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:das Problem liegt darin das du die Schrittweiten, ohne es zu sagen, absichtlich so manipuliert hast, das die Ergebnisse Murks waren
Manipuliert?
Ich habe sie geändert, ja.
Wo ist das Problem?
Darf hier jetzt nur noch ausschließlich mit einer Beschleunigung von 10 \frac m {s^2} und Schrittweite von 100.000 Sekunden gerechnet werden, nur weil die Werte in deiner Tabelle noch ungenauer werden wenn die Beschleunigung erhöht und/oder Schrittweite geändert wird?

Oder könnten wir uns eventuell auf eine Schrittweiten unabhängige Berechnungsmetode einigen, die obendrein, statt ungefähre, zu jedem beliebigen Zeitpunkt exakte Werte liefert, weder Excel oder ähnliches voraussetzt, sondern nur einen Taschenrechner erfordert?
Denn nur so ist gewährleistet, das hier jeder unsere jeweiligen Ergebnisse schnell und problemlos nachvollziehen und überprüfen kann.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Die Rücktransformationen funktionieren ja unter Wahl einer genügend kleinen Schrittweite.
Den Hinweis muss ich wohl in den Fachliteraturen und Wikipedia-Artikeln übersehen haben.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

31.12.2017 um 14:21
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.
Das weiter zu diskutieren erfordert nun aber das wir uns einig sind was du unter dem gestrichenen System verstehst und unter dem ungestrichenen. Ich mach das für mich nochmal klar:

Gestrichen ist das System von Bob. Alle Werte die wir gestrichen angeben ist das was Bob auch misst in seinem Raumschiff. u'y ist die Geschwindigkeit der Kugel auf der y-Achse im Raumschiff so wie Bob sie misst. u'x muss daher gleich 0 sein da die Kugel zu Bob auf der x-Achse ruht.

Ungestrichen ist das System von Alice. Alle Werte die ungestrichen angeben ist wie Alice misst. uy ist die y-Geschwindigket die ALice misst. WEnn Bob sich relativ zu Alice auf der x-Achse beweget, bewegt sich daher für Alice auch die Kugel entlang der x-Achse und ux nicht mehr 0.

Da du das negiert hast und auch dazu niocht mehr geantwortet hast:
Zitat von ZotteltierZotteltier schrieb am 14.12.2017:Ne so wird das nix. Erstmal müssen wir klären was u' ist. Unsere Ansicht dazu kennst Du. Jetzt erläutere uns bitte Deine.
muss das vorher geklärt werden.

Also was verstehst du unter dem gestrichenen und ungestrichenen System?
Zitat von plusspluss schrieb:Dem stimme ich zu. Warum aber erwartest du das die Geschwindigkeitskomponente auf der y′-Achse unverändert bleibt, es findet doch eine Beschleunigung statt, auf der x-Achse.
Basierend auf meiner Definition von oben. Für diese Antwort benötigen wir noch nicht mal Alice. Also u'y ist die Geschwindigkeit der Kugel wie sie Bob misst. Stellt die vor du bist Bob und sitzt im Raumschiff neben dir auf dem Schreibtisch die Kugel die mit 0,5c pendelt. Jetzt beschleunigst deine Rakete senkrecht zur Kugelbewegung. Würdest du jetzt erwarten das Bob plötzlich eine Änderung der Kugelgeschwindigkeit sieht. Ich habe dazu noch ein Bild gemalt:


Clipboard01

Ok ich geb zu sieht n bissl kindisch aus, erfüllt aber den Zweck. Die Rakete beschleunigt mit a'x. Bei meinen rechnung habe ich damals angenommen mit 10 m/s2. Bob in seiner Rakete spürt daher das es in gegen die Rückwand drückt. Hat er kein Fenster in seiner Rakete kann er nicht mal feststellen ob seine Rakete vertikal auf dem Erdbobden steht oder im leeren Raum beschleunigt. Nun aber die wichtige Frage:

Ist es aus deiner Sicht nun logisch das sich aus Bobs Sicht die Geschwindigkeit u'y ändert?
Zitat von plusspluss schrieb:Ich habe sie geändert, ja.
Wo ist das Problem?
Nicht das du sie geändert hast ist mein Problem, sondern dein Vorgehen. Lässt man die ursprüngliche Schrittweite dann passen die Ergebnisse und dann kommen auch kein Überlichgeschwindigkeiten raus. Und du hast das auch gesehen. Also hast du die Schrittweiten automatisch so angepasst das Murks rauskommt und dann geschrieben:
Zitat von plusspluss schrieb am 13.12.2017:Oh, schau an, bei dir gibt es sogar Überlichtgeschwindigkeit.
Sowas passiert wenn man relativistische Geschwindigkeiten nach Newton addiert.
Obwohl ich extra geschrieben habe das es sich hier um eine numerische Lösung handelt. Eine numerische Lösung ist per se abhängig von der Schrittweite. Es gibt ganze Bücher, Vorlesungen und wissenschaftliche Veröffentlichungen darüber, nein es ist praktisch schon ein eigener Zweig der Mathematik.
Wikipedia: Numerische Mathematik

NUn offensichtlich hast du davon keinen Schimmer sonst würdest du das hier nicht schrieben:
Zitat von plusspluss schrieb:Das die Schrittweiten in Bezug auf die Beträge keine Rolle spielen, geht aus den folgenden Diagrammen hervor:
Aber nur weil du davon noch nie gehört hast, ist das kein Argument das meine Berechnungsmethodik falsch ist.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

31.12.2017 um 15:55
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Den Hinweis muss ich wohl in den Fachliteraturen und Wikipedia-Artikeln übersehen haben.
Nun, die Excel Dateien die ich gepostet habe, habe ich benutzt um nicht analytisch eine Integration durchführen zu müssen.

Denn wie bereits gesagt, wenn Bob beschleunigt, ändert sich kontinuierlich die Geschwindigkeit zwischen Bob und Alice und daher ist der Lorentzfaktor \gamma nicht mehr konstant.

Beschleunigte Bezugssysteme im Rahmen der SRT zu berechnen, geht aber schon, benötigt etwas Aufwand. Man bekommt dann als Lösungen hyberbolische Funktionen.

Das ist z.B. sowas:

TanhReal

Sollte bekannt vorkommen.

Hier wird übrigens ein ähnliches Thema bearbeitet:

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/Rocket/rocket.html


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 16:27
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Das weiter zu diskutieren erfordert nun aber das wir uns einig sind was du unter dem gestrichenen System verstehst und unter dem ungestrichenen.
Darüber sind wir uns doch einig, Alice ist das ungestrichene, Bob das gestrichene System.
Somit solltest du dich zu meiner Aussage auch äußern können, zustimmend oder eben auch nicht zustmmend:
Zitat von plusspluss schrieb:Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.

Zitat von mojorisinmojorisin schrieb: pluss schrieb:
Dem stimme ich zu. Warum aber erwartest du das die Geschwindigkeitskomponente auf der y‘-Achse unverändert bleibt, es findet doch eine Beschleunigung statt, auf der x-Achse.

Basierend auf meiner Definition von oben. Für diese Antwort benötigen wir noch nicht mal Alice. Also u'y ist die Geschwindigkeit der Kugel wie sie Bob misst.
Woher willst du wissen was Bob misst?
Wieso sollte deine Vermutung hier zur Prämisse erhoben werden?
Halte dich bitte an das GE:
Zitat von plusspluss schrieb:Zunächst einmal solltest du realisieren das die Werte des gestrichenen Systems gesucht werden. Diese Werte sind nur über eine Transformation der ungestrichenen Werte ermittelbar. Die Anfangsbedingungen des GE waren: u_y=0{,}5c, u_x=0c, u_z=0c, v=0c.
Dann sollte auf der x-Achse eine Beschleunigung stattfinden, die endet wenn u_x=0{,}7c beträgt.
Hier muss zunächst einmal nachvollziehbar belegt werden welchen Betrag u_y aufweist, wenn u_x=0{,}7c beträgt. Welchen Betrag u_y meiner Ansicht nach, nach der Beschleunigung auf der x-Achse, aufweist, habe ich hier schon mehrfach nachvollziehbar belegt. Wiederhole es aber gerne nochmals:
Da es sich bei der Beschleunigung, wie auch der wirkenden Kraft, um Vektorielle Größen handelt, bleibt die Geschwindigkeitskomponente u_y nach dem ersten und zweiten newtonschen Gesetzt unverändert. Das zweite newtonsche Gesetzt ist in der SRT zwar nur eingeschränkt Gültig, diese Einschränkung bezieht sich jedoch nur darauf, dass die Änderung der Bewegung nicht mehr proportional zur bewegenden Kraft verläuft. Es gilt folglich nicht mehr \vec F=m \vec a, sondern \vec F= \frac {m_0 \vec a} {\left (1- \frac {v^2}{c^2} \right )^{1{,}5}}. Da die wirkende Kraft in Richtung der x-Achse zeigt, liegt auch keine wirkende Kraft auf der y-Achse vor, die eine Änderung der Bewegung auf der y-Achse hervorrufen bzw. erklären könnte.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Stellt die vor du bist Bob und sitzt im Raumschiff neben dir auf dem Schreibtisch die Kugel die mit 0,5c pendelt. Jetzt beschleunigst deine Rakete senkrecht zur Kugelbewegung. Würdest du jetzt erwarten das Bob plötzlich eine Änderung der Kugelgeschwindigkeit sieht.
Was er sieht ist irrelevant, entscheidend ist was er messen würde. Da sich der Abstand der Wände (zwischen denen die Kugel pendelt) nicht verändert, womit gilt L_y'=L_y, sich aber die Zeit mit der Relativgeschwindigkeit t'<t verändert, würde ich erwarten das Bob eine höhere Geschwindigkeit der Kugel misst.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Aber nur weil du davon noch nie gehört hast, ist das kein Argument das meine Berechnungsmethodik falsch ist.
Ich habe nie behauptet das eine numerische Berechnung falsch ist, sondern das deine Ergebnisse falsch sind und das mir eine numerische Berechnung hier ungeeignet erscheint:
Zitat von plusspluss schrieb:Oder könnten wir uns eventuell auf eine Schrittweiten unabhängige Berechnungsmetode einigen, die obendrein, statt ungefähre, zu jedem beliebigen Zeitpunkt exakte Werte liefert, weder Excel oder ähnliches voraussetzt, sondern nur einen Taschenrechner erfordert?
Denn nur so ist gewährleistet, das hier jeder unsere jeweiligen Ergebnisse schnell und problemlos nachvollziehen und überprüfen kann.
Welche Berechnungsmethode du letztendlich bevorzugst ist mir völlig egal, ich behalte meine aus oben genannten Gründen bei. Oder ist meine Berechnungsmethode Falsch?


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 17:47
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Woher willst du wissen was Bob misst?
Wieso sollte deine Vermutung hier zur Prämisse erhoben werden?
Halte dich bitte an das GE:
u'y ergibt sich aus dem Koordinatensystem von Bob, in welchem Bob per Definition ruht.
Eigentlich müssen man es andersherum definieren. Was Bob misst nennen wir u'y.

Wenn u'y nicht die Geschwindigkeit ist die Bob misst, fur was soll u'y dann stehen?
Zitat von plusspluss schrieb:Da die wirkende Kraft in Richtung der xxx-Achse zeigt, liegt auch keine wirkende Kraft auf der y-Achse vor, die eine Änderung der Bewegung auf der y-Achse hervorrufen bzw. erklären könnte.
Das hast du schön erklärt. Und warum beschleunigt bei deinen Grafiken die Kugel auf der y-Achse?

UNd könntest du mir bitte eine einfach Antort auf diese Frag geben:
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Ist es aus deiner Sicht nun logisch das sich aus Bobs Sicht die Geschwindigkeit u'y ändert?



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01.01.2018 um 18:22
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Und warum beschleunigt bei deinen Grafiken die Kugel auf der y-Achse?
Das tut sie doch überhaupt nicht. Aus den Berechnungen und auf diesen beruhenden Diagrammen geht doch klar hervor, dass die Beschleunigung a_y=0c beträgt.

85e768266861 027

Eine Beschleunigung auf der y-Achse liegt bei dir vor, welche DU erklären können müsstest.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:UNd könntest du mir bitte eine einfach Antort auf diese Frag geben:

mojorisin schrieb:
Ist es aus deiner Sicht nun logisch das sich aus Bobs Sicht die Geschwindigkeit u'y ändert?
Das habe ich getan. Hast du sie nur übersehen, oder ist sie dir nur nicht "einfach" genug?
Zitat von plusspluss schrieb:Da sich der Abstand der Wände (zwischen denen die Kugel pendelt) nicht verändert, womit gilt L_y'=L_y, sich aber die Zeit mit der Relativgeschwindigkeit t'<t verändert, würde ich erwarten das Bob eine höhere Geschwindigkeit der Kugel misst.



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01.01.2018 um 18:30
Zitat von plusspluss schrieb:Das habe ich getan. Hast du sie nur übersehen, oder ist sie dir nur nicht "einfach" genug?
Sorry habs überlesen.
Zitat von plusspluss schrieb:Da sich der Abstand der Wände (zwischen denen die Kugel pendelt) nicht verändert, womit gilt Ly′=Ly, sich aber die Zeit mit der Relativgeschwindigkeit t′<t verändert, würde ich erwarten das Bob eine höhere Geschwindigkeit der Kugel misst.
Das heißt wenn Bob beschleunigt und damit die Relativgeschwindigkeit immer größer wird, sieht er die y-Kugel immer schneller laufen. Richtig so?


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01.01.2018 um 18:37
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Und warum beschleunigt bei deinen Grafiken die Kugel auf der y-Achse?
Ich korrigiere mich: Und warum beschleunigt bei deinen Grafiken die Kugel auf der y'-Achse?


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01.01.2018 um 18:40
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Das heißt wenn Bob beschleunigt und damit die Relativgeschwindigkeit immer größer wird, sieht er die y-Kugel immer schneller laufen.
So müsste er es interpretieren. Er selbst betrachtet sich ja als ruhend. Da es sich bei der Beschleunigung auf derx-Achse, wie auch der wirkenden Kraft, um vektorielle Größen handelt, bleibt die Geschwindigkeitskomponente u_y nach dem ersten und zweiten newtonschen Gesetzt unverändert. Das zweite newtonsche Gesetzt ist in der SRT zwar nur eingeschränkt Gültig, diese Einschränkung bezieht sich jedoch nur darauf, dass die Änderung der Bewegung nicht mehr proportional zur bewegenden Kraft verläuft. Es gilt folglich nicht mehr \vec F=m \vec a, sondern \vec F= \frac {m_0 \vec a} {\left (1- \frac {v^2}{c^2} \right )^{1{,}5}}. Da die wirkende Kraft in Richtung der x-Achse zeigt, liegt auch keine wirkende Kraft auf der y-Achse vor, die eine Änderung der Bewegung auf der y-Achse hervorrufen bzw. erklären könnte.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Ich korrigiere mich: Und warum beschleunigt bei deinen Grafiken die Kugel auf der y'-Achse?
Das tut sie doch überhaupt nicht. Aus den Berechnungen und auf diesen beruhenden Diagrammen geht ebenfalls klar hervor dass auch die Beschleunigung a'_y=0c beträgt.


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01.01.2018 um 18:42
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Das tut sie doch überhaupt nicht. Aus den Berechnungen und auf diesen beruhenden Diagrammen geht ebenfalls klar hervor dass auch die Beschleunigung ay′=0beträgt.
UNd wie bezeichnetst du dann die Geschwindigkeitsänderung von u'y von 0,5c aufwärts??

6ba415bbe9c1 Clipboard01


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01.01.2018 um 18:44
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:UNd wie bezeichnetst du dann die Geschwindigkeitsänderung von u'y von 0,5c aufwärts??
Auch die Frage hatte ich beantwortet:
Zitat von plusspluss schrieb:Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.



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01.01.2018 um 18:47
Wie erklärst du dir denn die positive Geschwindigkeitsänderung von u'_y in deinen Diagrammen?

ac266016eb21 030


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 18:55
Zitat von plusspluss schrieb:Wie erklärst du dir denn die positive Geschwindigkeitsänderung von in deinen Diagrammen?
Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.

Naja das ist nicht ganz richtig. Die Ursache liegt in der Änderung der Relativgeschwindigkeit.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 18:58
@pluss

Ich habe noch eine Frag an dich. Wenn Bob merkt das er auf der x-Achse beschleunigt wird, ändert sich für ihn dann die Kugelgeschwindigkeit auf der y-AChse?


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01.01.2018 um 19:14
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.
Dann verstehe ich nicht, warum du Problem damit hast zu akzeptieren das in meinen Diagrammen u_y' steigend angezeigt wird, ohne das eine Beschleunigung auf der y-Achse vorliegt.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Ich habe noch eine Frag an dich. Wenn Bob merkt das er auf der x-Achse beschleunigt wird, ändert sich für ihn dann die Kugelgeschwindigkeit auf der y-AChse?
In unserem Beispiel ja, da u_x=v_{rel} gilt.

Dieses Frage-Antwortspiel gestaltet sich auch zunehmend einseitig. Während ich deine Fragen beantworte, gehst du auf meine nur sporadisch ein. Ich bin der Ansicht dass die Beantwortung einiger meiner Fragen durchaus dazu beitragen könnte, die Ursache unserer unterschiedlichen Sichtweisen und den darin enthaltenen möglichen Widersprüchen zu verdeutlichen.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 19:40
@pluss
Zitat von plusspluss schrieb:Dann verstehe ich nicht, warum du Problem damit hast zu akzeptieren das in meinen Diagrammen steigend angezeigt wird, ohne das eine Beschleunigung auf der -Achse vorliegt.
Ich versuche es zu erklären. In meine Diagrammen ändert sich die y-Geschwindigkeit der Kugel aus Sicht von ALice, weil die Relativgeschwindigkeit zwischen Alice und Bob zunimmt, und die Kugel auf der x-Achse relativ zu Bob ruht. D.h. Für Alice bewegt sich Bobs Raumschiff immer schneller, und während Alice Bobs Raumschiff immer schneller werden sieht, geht aus íhrer Sicht die Uhr von Bob immer langsamer. Und wie du richtig gesagt hast, Ly = Ly'. WEnn also Alice die Zeit von Bob zunehmend dilatiert sieht, folgt logischerweise das ALice die y-Geschindigkeit der Kugel in Bobs Raumschiff abnehmen sieht. Das ist auch logisch wenn man den Impuls, aus Sicht von ALice, vergleicht wenn Bobs Relativgeschwindigeit 0c und 0,7c beträgt.

WEnn ich hingegen den Impuls berechne aus SIcht von Alice, und so wie du es vorschlägst das ALice die Geschwindigkeit uy konstant sieht dann ergibt sich eine Verletzung des Impulserhaltungssatzes:

Fall 1:
Bob ruht relativ zu Alice, also v = 0, dann misst Alice den Impuls der Kugel welche die Geschwindigkeit uy = 0,5c hat und die Kugel 1kg an Ruhemasse hat:

p_{y1} = \gamma m u_y = \frac{m u_y}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} = \frac{1kg\cdot 0,5\cdot2.998\cdot10^8 m/s }{\sqrt{1-0^2}} = 149.9 \cdot 10^6 kg m/s


Fall 2:
Nachdem Bob beschleunigt hat ist seine Relativgeschwindigkeit zu Alice, also v = 0.7c. WÜrde ALice die dann die Geschwindigkeit der Kugel Kugel immer noch mit 0,5c messen ergäbe sich für den Impuls:

p_{y2} = \gamma m u_y = \frac{m u_y}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} = \frac{1kg\cdot 0,5\cdot2.998\cdot10^8 m/s }{\sqrt{1-0.7^2}} = 2.099 \cdot 10^8 kg m/s


Hättest du also recht, das sich bei Beschleunigung von Bob, die y-GEschwindigkeit der Kugel aus Sicht von Alice nicht ändert ist die IMpulserhaltung nicht mehr gegeben.

Ein weitere Einwand:

Bei deinem Diagramm ändert sich die Geschwindigkeit der Kugel aus Sicht von Bob, zu dem die Kugel ja aber eigentlich ruht. Bob's Relativgeschwindigkeit zu Bob ist aber logischerweise konstant 0. Daher kann diese Antort:
Die Ursache liegt in der Relativgeschwindigkeit.
irgendwie nicht stimmen.


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Schwierigkeit der Längenkontraktion

01.01.2018 um 21:11
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Hättest du also recht, das sich bei Beschleunigung von Bob, die y-GEschwindigkeit der Kugel aus Sicht von Alice nicht ändert ist die IMpulserhaltung nicht mehr gegeben.
Oder deine Berechnung zum Impuls ist fehlerbehaftet.
Der Impuls ergibt sich aus[1]:
\vec p_y'=\gamma_{u'}m_0 u'_y

\vec p_y=\gamma_um_0 u_y

für u respektive u' gilt:
u'= \sqrt {\left ({u_x'^2+u_y'^2+u_z'^2} \right )}

u= \sqrt {\left ({u_x^2+u_y^2+u_z^2} \right )}

und für p respektive p' gilt:
p'= \sqrt {\left ({p_x'^2+p_y'^2+p_z'^2} \right )}

p= \sqrt {\left ({p_x^2+p_y^2+p_z^2} \right )}


Das geht auch aus meiner Excel-Tabelle hervor, in der im Gegensatz zu deiner alle Werte für beide Systeme lückenlos aufgeführt werden. Das bei mir weder die Impulserhaltung noch die Energieerhaltung verletzt wird, belegt (nicht nur) die invariante E_0^2=E^2- \left (pc \right )^2 in meiner Excel-Tabelle.

[1] "Spezielle Relativitätstheorie", U. E. Schröder et al, 5. erweiterte Auflage, Kapitel 6.2, Seite 82, Verlag Europa-Lehrmittel. ISBN: 978-3-8085-5649-8


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