@pluss So, nun komme ich noch mal zu Deiner Wand der Formeln, ich beginne mal mit der ersten:
pluss schrieb:Beschleunigung der Kugel auf der y-Achse aus Sicht von Alice, nach der Beschleunigung auf der x-Achse:
\large u=v \perp u=\sqrt{u_x^{2}+u_y^{2}-\frac {u_x^{2} \cdot u_y^{2}}{c^{2}}}=\sqrt{0,7c^{2}+0,5c^{2}-\frac {0,7c^{2} \cdot 0,5c^{2}}{1c^{2}}} =0,7858c
Du schreibst dazu: "Beschleunigung der Kugel ..." berechnest aber eine Geschwindigkeit, auch wenn "uns" oder mir bekannt ist, was Du eigentlich meinst, ist das echt mehr als schlecht ausgedrückt. Dann das zu den Quadraten, den Fehler da hat Dir ja schon
@mojorisin aufgezeigt. Und Du willst doch den Betrag eines Vektors errechnen, dann kannst Du das auch zeigen.
Und Du gibst zwei Beträge für Geschwindigkeiten vor, eben das was Du mir ja als ganz verwerflich angelastet hat. Dabei auch eine Geschwindigkeit, die es ja gerade zu bestimmten gilt, die Du sogar explizit über einen Impuls bestimmt haben willst. Dann sollte es ja wohl mit einem Impuls beginnen, da wäre auch die Angabe der Masse der Kugel sicher sinnvoll.
Aber gut, bleiben wir mal bei der Gesamtgeschwindigkeit |u| der Kugel in S, ich gebe mal was vor, und nicht über
u'y wundern, ich erkläre es noch:
Betrag der Gesamtgeschwindigkeit der Kugel in S:
\vec u_x = 0,7 c\textcolor{#F0D0E0}{{\vec u'_y}} = \textcolor{#F0D0E0}{0,5 c} \large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}} = \sqrt{(0,7 c)^{2} + (\textcolor{#F0D0E0}{{0,5 c}})^{2} - \frac {(0,7 c)^{2} \: \cdot \: (\textcolor{#F0D0E0}{{0,5 c}})^{2}}{c^{2}}} = 0,7858 cSo, nun hat Dir das ja schon auch
@mojorisin erklärt, warum da eben u'
y und nicht u
y in der Gleichung stehen muss, damit diese richtig ist. Ich habe dennoch mal
u'y farblich extra hervorgehoben und werde mich auch unabhängig von
@mojorisin dazu noch mal äußern und es erklären. Und auch
uy habe ich farblich hervorgehoben.
Nun schauen wir uns mal den ersten Teil der Gleichung an und lassen den Teil in der Mitte mal weg:
\large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = 0,7858 cSieht doch richtig gut aus, ich weiß, dass auch Du weißt, dass man mit dem Pythagoras zwei Vektoren zusammenaddieren kann, wenn diese rechtwinklig zueinander stehen. Die Gesamtgeschwindigkeit der der Kugel in S ergibt sich also ohne Zweifel und jede Diskussion so:
\large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}}
Jetzt setze ich mal die bekannten Werte für die Variablen ein:
\vec u_x = 0,7 c\textcolor{#E0F0D0}{{\vec u_y}} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c} \large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = \sqrt{(0,7c)^{2} + (\textcolor{#E0F0D0}{{0,357c}})^{2}} = 0,7858 cPasst doch alles und sieht richtig gut aus. Stimmt von den meisten Werten auch mit dem von Dir überein. Damit steht die Geschwindigkeit der Kugel im Ruhesystem S von Alice auf der y-Achse mit
\textcolor{#E0F0D0}{{\vec u_y}} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c} fest.
Und nun schauen wir uns mal Deine (von uns korrigierte) Gleichung an, Du hast da Anstelle von
\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}} eben falsch
\textcolor{#E0F0D0}{u_y} stehen:
\large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = \sqrt{u_x^{2} + (\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}})Unschwer zu erkennen gibt es da zwei Terme in der Wurzel, ich habe den auf der rechten Seite extra noch mal geklammert. Nun ziehe ich diesen Term auf beiden Seiten raus, die müssen natürlich gleich sein:
\large \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2} = \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}
Ich ziehe mal auf beiden Seite die Wurzel:
\large \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}} = \sqrt{\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}}Auch das sollte klar sein. Nun füge ich mal was hinzu und setze die bekannten Werte ein:
\large \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}} = \sqrt{\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}} = \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}} \: \cdot \: \gamma^{-1} = \sqrt{(\textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}})^{2} - \frac {(0,7c)^{2} \: \cdot \: (\textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}})^{2}}{c^{2}}} = \textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}} \: \cdot \: \gamma^{-1} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c}
Damit ist nun mathematisch belegt,
@mojorisin möge widersprechen wenn es nicht so ist, dass die Gleichung von
@pluss
\large u=v \perp u=\sqrt{u_x^{2}+u_y^{2}-\frac {u_x^{2} \cdot u_y^{2}}{c^{2}}}=\sqrt{0,7c^{2}+0,5c^{2}-\frac {0,7c^{2} \cdot 0,5c^{2}}{1c^{2}}} =0,7858c
falsch oder fehlerhaft ist. Er hatte ein paar Klammern vergessen, ist nun nicht so tragisch, richtig falsch ist es aber Anstelle von
\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}} nun
\textcolor{#E0F0D0}{u_y} anzugeben. Die richtig Gleichung lautet:
\large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = \sqrt{u_x^{2} + (\textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2} - \frac {u_x^{2} \: \cdot \: \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}}^{2}}{c^{2}}}) = \sqrt{(0,7 c)^{2} + ((\textcolor{#F0D0E0}{{0,5 c}})^{2} - \frac {(0,7 c)^{2} \: \cdot \: (\textcolor{#F0D0E0}{{0,5 c}})^{2}}{c^{2}})} = 0,7858 c
Hier hat
@pluss einfach nur
\textcolor{#E0F0D0}{{\vec u_y}} = \textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}} \: \cdot \: \gamma^{-1} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c} umständlich berechnet in seiner Gleichung versteckt gehabt. Es geht natürlich auch einfacher:
\large |u| = \sqrt{u_x^{2} + \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}}^{2}} = \sqrt{(0,7c)^{2} + (\textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}} \: \cdot \: \gamma^{-1})^{2}}= \sqrt{(0,7c)^{2} + (\textcolor{#E0F0D0}{{0,357c}})^{2}} = 0,7858c
Und darüber hinaus wurde ebenfalls mathematisch belegt, dass die Geschwindigkeit der Kugel im Ruhesystem S von Alice auf der y-Achse
\textcolor{#E0F0D0}{{\vec u_y}} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c} beträgt, sowie dass die Geschwindigkeit der Kugel im Ruhesystem S' von Bob auf der y-Achse
\textcolor{#E0F0D0}{{\vec u_y}} = \textcolor{#F0D0E0}{0,5 c} beträgt.
Schließlich wurde noch mathematisch belegt, dass sich die Geschwindigkeit im Ruhesystem S von Alice auf der y-Achse so:
\large \textcolor{#E0F0D0}{{u_y}} = \textcolor{#F0D0E0}{{u'_y}} \: \cdot \: \gamma^{-1} = \textcolor{#F0D0E0}{{0,5c}} \: \cdot \: \gamma^{-1} = \textcolor{#E0F0D0}{0,357 c}berechnet.
Genau das was ich die ganze Zeit schon viel einfacher vorgerechnet und belegt habe.
@pluss hat nachgewiesenermaßen einige Fehler in seiner Gleichung und dazu ist diese auch noch überladen und umständlich.
Nun kann man sich natürlich, warum auch immer, die Geschwindigkeiten nehmen, der Kugel eine Masse von 1 kg zuordnen und die Impulse berechnen, welche dann in den Systemen eben zu diesen Geschwindigkeiten geführt haben. Muss man aber wirklich nicht.
Wie gesagt, auch
@pluss gibt ja Werte für die Geschwindigkeiten in den Systemen vor, für die Kugel in S auf der x-Achse eben u
x = 0,7 c. Auch dafür wurde keine Rechnung mit Impuls gezeigt. Und man kann auch die Geschwindigkeit der Kugel im Ruhesystem S' von Bob mit u'
y = 0,5 c vorgeben, hat sogar auch
@pluss selber so getan. Er setzt diese ja auch in seiner Gleichung ein, nur bezeichnet er da die 0,5 c eben fälschlich als u
y und nicht richtig als u'
y. Das hat ja auch schon
@mojorisin sehr schön aufgezeigt.
Es wird nicht damit gerechnet, dass
@pluss den Erklärungen hier folgen kann und noch weniger damit, dass er seinen Fehler einsieht und noch viel weniger damit, dass er dass dann offen hier auch eingesteht.
So, das war nur die erste Gleichung, in den weiteren von
@pluss stecken noch "andere Dinge" die man in Ruhe mal genau beleuchten sollte.