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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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 Kurt Verfasst am: 19. Apr 2025 17:47 Titel: Quizfrage zu Ostern |
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Lehrer tot/Lehrer nicht tot?
Der Text dazu:
Ein Monteur, er fährt in einem sehr schnellem Zug, wurde von einer Firma
geschickt, die Zentrifugen herstellt. Er hat ein Muster des neuen
Modells dabei, das speziell für Schulen entwickelt wurde, und das soll
er vorführen im Physikunterricht. Sein Chef ruft ihn unterwegs an und
sagt, er solle nochmal sicher stellen, dass die Zentrifuge auch wirklich
mit der Höchstgeschwindigkeit von 1200 U/min. läuft und nicht etwa
langsamer. Es wurde im Werk vergessen zu kontrollieren.
Also holt er das Ding während der Fahrt aus der Verpackung, verbindet
seinen Laptop mit der Schnittstelle und dreht die Geschwindigkeit auf
maximal hoch, wobei es sichtbar und hörbar zunehmend schneller dreht.
Leider kennt er Manuels neu erfundenes Naturgesetz nicht, wonach die Uhr
im Laptop langsamer läuft, weil der Zug ja in Bewegung ist. Da dauert
die Sekunde halt länger als normal, die Minute natürlich auch und so
nimmt das Schicksal seinen Lauf...
In der Schule angekommen erklärt er stolz das neue Modell, der Lehrer
stellt es auf und schaltet es ein. Läuft super, wird wie erwartet
schneller und schneller, bis es auf einmal – Krawumm! Schepper!
Scherbel! – so viele Einzelteile von sich schleudert, dass der Lehrer
von einem Teil erschossen wird und ein Mädchen in der vordersten Reihe
ein Auge verliert, nebst einigen anderen Verletzten, die zum Glück
gleich ambulant versorgt werden können.
Dumm gelaufen. Hätte man auf Manuel gehört, dann wäre die Katastrophe wohl
ausgeblieben. Der dumme Handelsvertreter hätte ja wissen können, dass
die 1200 U/min im Zug eine viel schnellere Bewegung in der Schule
bedeuten, wo die Minute absolut kürzer ist, seitdem Manuel das
Relativitätsprinzip außer Kraft gesetzt hat. Der Typ hätte also wissen
können, dass die Zentrifuge viel zu schnell drehen wird, wenn er sie
schließlich vorführt. Gefangen in seiner Märchenwelt kam ihm das halt
nicht in den Sinn. Da kann man mal sehen, wie verheerend sich die
märchenhaften Vorstellungen der anerkannten Physik auswirken können. Es
ist ein Jammer.
Frage: Überlebt der Lehrer?
Kurt |
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 432
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| masterpie Verfasst am: 19. Apr 2025 19:02 Titel: |
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Ach ja, der Kurt, der unermüdliche Einsteinwiederleger.
Ist aber nett, dass Du Deinen Unsinn aus Anlass von Ostern und nicht aus Anlass von Einsteins gestrigem 70-zigtsten Todestag bringst.
Wir wissen weiterhin, dass Du Dich nicht mit der SRT beschäftigst hast oder sie zumindest nicht verstanden hast.
Die Geschichte, die du erzählt hast, ist fiktiv und enthält Elemente, die physikalisch nicht korrekt sind, insbesondere die Behauptung, dass die Zeit im Zug langsamer vergeht und dies zu einer höheren Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge in der Schule führt. Diese Vorstellung widerspricht den Prinzipien der Relativitätstheorie und der Physik im Allgemeinen.
Die Geschichte enthält eine fiktive Interpretation der Relativitätstheorie, die physikalisch nicht korrekt ist. Das genauer betrachtet wäre:
Relativitätstheorie und Zeitdilatation
Die spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein besagt, dass die Zeit in einem bewegten System langsamer vergeht als in einem ruhenden System. Dieser Effekt, bekannt als Zeitdilatation, ist jedoch nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten signifikant, nämlich bei Geschwindigkeiten, die sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.
Die Formel für die Zeitdilatation angewendet (c die Lichtgeschwindigkeit ist ≈3×10^8m/s).
Anwendung auf die Geschichte
In der Geschichte fährt der Monteur in einem sehr schnellen Zug. Selbst wenn wir annehmen, dass der Zug extrem schnell fährt, sagen wir mit v=300 km/h (was etwa 83.33 m/s entspricht), ist diese Geschwindigkeit im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit vernachlässigbar klein.
Setzen wir diese Werte in die Formel ein und berechnen den Wert von ≈1−3.925×10^(−14) für die Zeitdilatation. Sie ist also extrem gering und hat keinen messbaren Einfluss auf die Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge.
Fazit:
Die in der Geschichte beschriebene Situation, dass die Zeit im Zug langsamer vergeht und dies zu einer höheren Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge in der Schule führt, ist physikalisch nicht korrekt. Die Zeitdilatation bei den im Alltag vorkommenden Geschwindigkeiten (wie die eines Zuges) ist vernachlässigbar klein und hat keinen Einfluss auf mechanische Geräte wie eine Zentrifuge.
Die Geschichte ist daher fiktiv und widerspricht den Prinzipien der Relativitätstheorie.
Mehr braucht man nicht zu Deinem Ratespiel zu sagen. Wen es wirklich interessiert, der findet im Netz oder im Bücherladen genügend gute und verständliche Bücher bzw. Artikel zum Thema und wird über dieses Quiz genauso kopfschüttelnd und lachend hinweggehen wie ich.
Dennoch frohe Ostern und morgen früh einen fleißigen Osterhasen. Vielleicht hat dieser ein besonders einfach verständliches Buch zur SRT für Dich. Dann must Du nur noch eins machen ... dieses Buch lesen. 
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Wir denken zu viel und fühlen zu wenig. (Charlie Chaplin) |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 19. Apr 2025 19:23 Titel: Re: Quizfrage zu Ostern |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Leider kennt er Manuels neu erfundenes Naturgesetz nicht, wonach die Uhr
im Laptop langsamer läuft, weil der Zug ja in Bewegung ist. |
Welcher Manuel? |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 19. Apr 2025 19:49 Titel: |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Die in der Geschichte beschriebene Situation, dass die Zeit im Zug langsamer vergeht und dies zu einer höheren Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge in der Schule führt, ist physikalisch nicht korrekt. Die Zeitdilatation bei den im Alltag vorkommenden Geschwindigkeiten (wie die eines Zuges) ist vernachlässigbar klein und hat keinen Einfluss auf mechanische Geräte wie eine Zentrifuge.
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Wenn die Relativitätstheorie richtig ist, passiert das was Kurt beschreibt, auch bei großen Geschwindigkeiten nicht.
Stichwort: Invarianz der Eigenzeit.
Wenn natürlich das Relativitätsprinzip in der Geschichte nicht gilt, weil die ein Manuel außer Kraft gesetzt hat, dann gelten eventuell im schnell bewegten Zug andere Naturgesetze als im Klassenzimmer und eine Zentrifuge, die im Zug nicht explodiert, explodiert im Klassenzimmer.
Das hat aber das Format eine Märchens oder einer Privattheorie, die hier ja ausdrücklich nicht zugelassen sind.
Ich sehe zwei Möglichkeiten:
1.) Kurt weiß, dass seine Annahme der Relativitätstheorie widerspricht und die Geschichte soll die Meinung eines "Manuel" parodieren, der die Relativitätstheorie nicht verstanden hat.
2.) Kurz meint, mit seiner Geschichte die Relativitätstheorie widerlegen zu können. Dann hat er die selbst nicht verstanden. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 19. Apr 2025 23:31 Titel: |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Die spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein besagt, dass die Zeit in einem bewegten System langsamer vergeht als in einem ruhenden System.
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Fragen:
a) was ist -die Zeit-?
b) was ist ein bewegtes, was ein ruhendes System.
Als Vorlage
Ruhendes System:
Es umfasst zwei Bahnhöfe und alles was darin/dazwischen ist.
In diesem System bewegt sich ein Zug.
Wo ist da ein bewegte System?
Kurt |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 19. Apr 2025 23:46 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Die spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein besagt, dass die Zeit in einem bewegten System langsamer vergeht als in einem ruhenden System.
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Fragen:
a) was ist -die Zeit-?
b) was ist ein bewegtes, was ein ruhendes System.
Als Vorlage
Ruhendes System:
Es umfasst zwei Bahnhöfe und alles was darin/dazwischen ist.
In diesem System bewegt sich ein Zug.
Wo ist da ein bewegte System?
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das bewegte System ist das System, das sich gegenüber dem ruhenden System bewegt.
Also von Ruhesystem des Bahnhofs aus, ist der Zug und alles, was sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegt, das bewegte System.
Vom Zug aus gesehen ist der Zug das ruhende System und die Bahnhöfe etc. das bewegte System,
Das ist Beobachterabhängig relativ.
Wenn man im Zug sitzt, sieht es so aus, als ob die Landschaft sich bewegt.
Vom Bahnhof sieht es so aus, als ob sich der Zug bewegt.
Das ist aber noch keine RT, das wurde schon von Galilei beschrieben.
Zur RT kommt dann noch dazu, dass die Lichtgeschwindigkeit - aufgrund des Relativitätsprinzips, das in Deiner Märchengeschichte von "Manuel" aufgehoben wurde - in allen Bezugssystemen gleich ist. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 20. Apr 2025 08:12 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Die spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein besagt, dass die Zeit in einem bewegten System langsamer vergeht als in einem ruhenden System.
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Fragen:
a) was ist -die Zeit-?
b) was ist ein bewegtes, was ein ruhendes System.
Als Vorlage
Ruhendes System:
Es umfasst zwei Bahnhöfe und alles was darin/dazwischen ist.
In diesem System bewegt sich ein Zug.
Wo ist da ein bewegte System?
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das bewegte System ist das System, das sich gegenüber dem ruhenden System bewegt.
Also von Ruhesystem des Bahnhofs aus, ist der Zug und alles, was sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegt, das bewegte System.
Vom Zug aus gesehen ist der Zug das ruhende System und die Bahnhöfe etc. das bewegte System,
Das ist Beobachterabhängig relativ.
Wenn man im Zug sitzt, sieht es so aus, als ob die Landschaft sich bewegt.
Vom Bahnhof sieht es so aus, als ob sich der Zug bewegt.
Das ist aber noch keine RT, das wurde schon von Galilei beschrieben.
Zur RT kommt dann noch dazu, dass die Lichtgeschwindigkeit - aufgrund des Relativitätsprinzips, das in Deiner Märchengeschichte von "Manuel" aufgehoben wurde - in allen Bezugssystemen gleich ist. |
Wir haben also zwei Systeme, auch Bezugssysteme genannt.
Eins, ich nenne es mal Anlage (a), umfasst die beiden Bahnhöfe und alles was sich dazwischen tummelt, es ist ein BS mit IS-Eigenschaft.
Ein zweites System, Name sei Zug (z), ebenfalls ein Bezussystem das den Zug von hinten bis vorne, und alles was darin sich befindet, umspannt. Ebenfalls ein BS mit IS-Eigenschaften.
Kurt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 08:30 Titel: |
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Es ist ganz einfach:
Wenn immer die selben Bedingungen vorliegen (die Zentrifuge ist vernünftig gebaut, der Betriebsstrom ist immer der selbe, die Zentrifuge läuft auch bei Beschleunigung konstant …), dann misst jeder relativ zur Zentrifuge ruhende Beobachter B während eines Zeitintervall T, gemessen auf einer relativ zu Zentrifuge und zum Beobachter ruhenden Uhr immer die selbe Anzahl Umdrehungen N pro diesem Zeitintervall *. Letztlich ist die Zentrifuge nichts anderes als eine spezielle Uhr.
* Zählt ein anderer, relativ zur Zentrifuge bewegter Beobachter B' ebenfalls die Umdrehungen von 0 bis N, so liest er dafür auf seiner mitgeführten und somit relativ zur Zentrifuge bewegten Uhr eine andere Zeit T' ab.
Die Zahl N ist im mathematischen Sinne eine Invariante.
Derartige Messungen wurden durchgeführt, natürlich nicht mit Zentrifugen. Die genauesten Messungen folgen m.W.n. aus der Beobachtung von instabilen Teilchen im Ringbeschleunigern, die Zahl der Umdrehungen wird durch die Zahl der nicht zerfallenen Teilchen ersetzt. Das Experiment wird einmal durchgeführt für relativ zum Beobachter ruhende Teilchen, dann für relativ zum Beobachter bewegte Teilchen im Beschleuniger.
Im Ruhesystem der Teilchen gilt, gemessen in ihrer Eigenzeit tau, immer
 = N_0 \, e^{-\lambda \tau})
Für relativ zum Beobachter bewegte Teilchen gilt im Ruhesystem des Beobachters und dessen Eigenzeit t_B
 = N_0 \, e^{-\lambda_B t_B })
Mittels der Bedingung
 = N(t_B))
folgt der Zusammenhang
Die Bedingung wird festgelegt durch die Anzahl der Umkreisungen k, d.h. immer wenn das Teilchenpaket einen festen Punkt passiert, wird dort die Anzahl N gemessen; die Zählungen für N und k sind trivialerweise unabhängig vom Bezugsystem.
Der im Labor ruhende Beobachter erhält also bzgl. seiner Eigenzeit t_B eine andere Zerfallskonstante lambda_B.
Die Verhältnisse
stimmen mit den Vorhersagen der RT sehr präzise überein.
Diese lautet zunächst
 \, t_B)
wobei v den Betrag der Geschwindigkeit der Teilchen aus Sicht des ruhenden Beobachters bezeichnet.
Damit folgt
 = \lambda_B(v))
)
Die v-abhängige Zerfallskonstante folgt mittels
}{N_0} = - \lambda_B(v) \, t_B)
wobei alle anderen Größen in dieser Gleichung gemessen werden.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Experimental_testing_of_time_dilation
Da sich die Teilchen im einem Ringbeschleuniger auf einer Kreisbahn bewegen, ist auch gezeigt, dass (zumindest rein radiake) Beschleunigungen keinen Einfluss auf die Zeitdilatation bzw. den Zeitverlauf haben – eine geeignete Uhr vorausgesetzt, hier das Teilchen selbst; für eine Sanduhr würde das natürlich i.A. nicht gelten.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 20. Apr 2025 10:33, insgesamt 7-mal bearbeitet |
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 432
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| masterpie Verfasst am: 20. Apr 2025 08:31 Titel: |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | Wenn die Relativitätstheorie richtig ist, passiert das was Kurt beschreibt, auch bei großen Geschwindigkeiten nicht.
Stichwort: Invarianz der Eigenzeit. ...
Ich sehe zwei Möglichkeiten:
1.) Kurt weiß, dass seine Annahme der Relativitätstheorie widerspricht und die Geschichte soll die Meinung eines "Manuel" parodieren, der die Relativitätstheorie nicht verstanden hat.
2.) Kurz meint, mit seiner Geschichte die Relativitätstheorie widerlegen zu können. Dann hat er die selbst nicht verstanden. |
@Aruna,
genau und auch bei allen Deinen weiteren Antworten sind wir einer Meinung.
Kurt trollt sich seit über 20 Jahren durchs Netz. Er nimmt weder Ratschläge noch Hilfe an. Er sieht es wohl als seine Lebensaufgabe, die Relativitätstheorie zu widerlegen. Seine Fragen nach der Zeit, dem ruhenden System ... hat er schon etliche mal gestellt. Seine bisherigen Atnworten zeigen, dass er die Theorie nicht versteht, weil er sie nicht verstehen will.
Man kann folgendes machen:
1. die von Kurt gestellten Fragen nutzen, um anderen (stillen) Mitlesern die SRT zu erklären.
2. den Troll nicht weiter füttern, weil es keinen Sinn macht.
Ich ziehe Punkt 2 vor, nachdem ich mich überzeugt habe, dass Kurt auch weiterhin lernresisdent ist und bleiben will. Soll aber jeder selbst entscheiden, wofür er seine kostbare Lebenszeit spendet.
Schöne Ostern!
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Wir denken zu viel und fühlen zu wenig. (Charlie Chaplin) |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 09:15 Titel: |
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Ich fand die Fragestellung interessant genug, um sie als Aufhänger für eine Erklärung zu nutzen.
Noch trollt Kurt ja nicht. Falls doch, kann man den Thread sperren oder die Antworten löschen.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 09:43 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Wir haben also zwei Systeme, auch Bezugssysteme genannt.
Eins, ich nenne es mal Anlage (a), umfasst die beiden Bahnhöfe und alles was sich dazwischen tummelt, es ist ein BS mit IS-Eigenschaft.
Ein zweites System, Name sei Zug (z), ebenfalls ein Bezussystem das den Zug von hinten bis vorne, und alles was darin sich befindet, umspannt. Ebenfalls ein BS mit IS-Eigenschaften.
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Ja, wobei die IS-Eigenschaften nur solange bestehen, solange der Zug nicht beschleunigt oder bremst.
Falls er in einem Bahnhof losfährt und einem anderen anhält, wechselt er die IS bzw. befindet sich in den Beschleunigungsphasen in keinem. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 20. Apr 2025 09:47 Titel: |
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Das ist aber letztlich irrelevant.
Die Gültigkeit der SRT ist nicht auf Inertialsysteme beschränkt, lediglich die Formeln sind einfacher. Im Falle des Ringbeschleunigers befinden sich die Teilchen nie in einem Inertialsystem, dennoch stimmen die Vorhersagen, für deren Herleitung man jedoch allgemeinere Gleichungen ansetzen muss als gemeinhin bekannt.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 20. Apr 2025 09:57, insgesamt einmal bearbeitet |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 09:49 Titel: |
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| masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Kurt trollt sich seit über 20 Jahren durchs Netz. Er nimmt weder Ratschläge noch Hilfe an. Er sieht es wohl als seine Lebensaufgabe, die Relativitätstheorie zu widerlegen. Seine Fragen nach der Zeit, dem ruhenden System ... hat er schon etliche mal gestellt.
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Danke, ich kenne Kurt wenngleich auch nicht seit 20 Jahren
| masterpie hat Folgendes geschrieben: |
Man kann folgendes machen:
1. die von Kurt gestellten Fragen nutzen, um anderen (stillen) Mitlesern die SRT zu erklären.
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Das ist mein aktueller Ansatz, soweit ich die selbst verstanden habe.
Solle er wieder Rückfragen und Argumenten ausweichen, wie in vergangen Diskussionen, wechsele ich zu 2. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 20. Apr 2025 09:57 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Das ist aber letztlich irrelevant.
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Letztlich ja, aber eventuell nicht auf dem Diskussionsniveau, auf dem wir uns derzeit befinden.
Man kann ja schon ahnen, wohin die Reise geht? |
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Scotty1701d
Anmeldungsdatum: 22.10.2022
Beiträge: 21
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| Scotty1701d Verfasst am: 22. Apr 2025 13:30 Titel: |
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Das Problem könnte ja durchaus sinnvoll behandelt werden:
Angenommen, die Zentrifuge würde tatsächlich unter den genannten Umständen im Klassenraum explodieren.
Beim vorherigen Ausprobieren im Zug müsste aus Sicht des mitfahrenden Lehrers das Gerät natürlich immer noch explodieren.
Für Personen, die sich zum Beispiel im Bahnhof befinden, läuft das vorbeifahrende Experiment langsamer ab. Frage an die SuS: Überlebt der Lehrer, wenn man ihn "von außen" betrachtet? (Bzw. was ist der Grund, dass er es dennoch nicht tut?) |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 22. Apr 2025 13:53 Titel: |
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| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | | Frage an die SuS: Überlebt der Lehrer, wenn man ihn "von außen" betrachtet? |
Nein, der stirbt bzw. überlebt für alle Beobachter gleich.
| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | | (Bzw. was ist der Grund, dass er es dennoch nicht tut?) |
Dass die Zentrifuge sich für einen außenstehenden Beobachter langsamer dreht, heißt nicht, dass die darin wirkenden Kräfte kleiner sind. Die Vorgänge in der Zentrifuge in einem relativ dazu bewegten Bezugssystem zu berechnen, dürfte ziemlich kompliziert werden, aber am Ende führt es zu denselben experimentell überprüfbaren Ergebnissen wie im mitbewegten System. |
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Scotty1701d
Anmeldungsdatum: 22.10.2022
Beiträge: 21
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| Scotty1701d Verfasst am: 22. Apr 2025 15:22 Titel: |
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| Zitat: | | Dass die Zentrifuge sich für einen außenstehenden Beobachter langsamer dreht, heißt nicht, dass die darin wirkenden Kräfte kleiner sind. |
Aber so formuliert ist das ja nur eine unbegründete Hypothese. Die Beobachtungen müssen sich auch unter Berücksichtigung der Transformationen erklären lassen.
Auf den ersten Blick nimmt die Kraft ab, da sie ja von der Winkelgeschwindigkeit abhängt, und diese ist ja ebenfalls verringert. Und sie geht sogar quadratisch in die Zentripetalkraft ein.
Auf der anderen Seite erscheint die Masse um denselben Lorentzfaktor vergrößert. Das reicht allerdings noch nicht.
Zusätzlich muss man noch die Längenkontraktion berücksichtigen. In Fahrtrichtung ist z.B. der Radius ebenfalls verkürzt, und die Kraft stimmt wieder.
Aus Sicht des Bahnhofs erscheint die Bewegung als Überlagerung einer geradlinigen Bewegung mit einer ellipsenförmigen Bahn. Die Bahngeschwindigkeit ist aber vermutlich klein gegen die Geschwindigkeit des Zuges. Die Kraft müsste sich also ständig ändern.
Probleme habe ich auch, wenn ich mir die Bewegung parallel zur Rotationsachse vorstelle. Dann findet keine Kontraktion statt, und mir fehlt in der Formel ein Lorentzfaktor. 
Was übersehe ich? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 22. Apr 2025 16:28 Titel: |
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| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Dass die Zentrifuge sich für einen außenstehenden Beobachter langsamer dreht, heißt nicht, dass die darin wirkenden Kräfte kleiner sind. |
Aber so formuliert ist das ja nur eine unbegründete Hypothese.
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Dass die Kraft kleiner wird, wäre eine unbegründete Hypothese. Ich habe nur geschrieben, dass man von der geringeren Drehzahl nicht auf eine kleinere Kraft schließen darf.
| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | | Die Beobachtungen müssen sich auch unter Berücksichtigung der Transformationen erklären lassen. |
Natürlich geht das, aber das ist alles andere als einfach.
| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | |
So einfach ist das nicht. In der SRT gilt für die Kraft
)
Wenn die Beschleunigung senkrecht zur Geschwindigkeit erfolgt (wie z.B. bei einer Zentrifuge, die sich parallel zur Rotationsachse bewegt), dann fällt der zweite Summand in der Klammer weg und es bleibt das Produkt aus relativistischer Masse und Beschleunigung übrig. Das ist hier unabhängig von der Geschwindigkeit weil sich der Lorentz-Faktor rauskürzt.
Erfolgt die Bewegung in andere Richtungen, dann wird es richtig kompliziert. In dem Fall wirkt die Kraft noch nicht einmal in Richtung der Beschleunigung.
Zuletzt bearbeitet von DrStupid am 22. Apr 2025 16:37, insgesamt einmal bearbeitet |
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Zweifach
Gast
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| Zweifach Verfasst am: 22. Apr 2025 16:28 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Es ist ganz einfach:
Wenn immer die selben Bedingungen vorliegen (die Zentrifuge ist vernünftig gebaut, der Betriebsstrom ist immer der selbe, die Zentrifuge läuft auch bei Beschleunigung konstant …), dann misst jeder relativ zur Zentrifuge ruhende Beobachter B während eines Zeitintervall T, gemessen auf einer relativ zu Zentrifuge und zum Beobachter ruhenden Uhr immer die selbe Anzahl Umdrehungen N pro diesem Zeitintervall *. Letztlich ist die Zentrifuge nichts anderes als eine spezielle Uhr.
* Zählt ein anderer, relativ zur Zentrifuge bewegter Beobachter B' ebenfalls die Umdrehungen von 0 bis N, so liest er dafür auf seiner mitgeführten und somit relativ zur Zentrifuge bewegten Uhr eine andere Zeit T' ab.
Die Zahl N ist im mathematischen Sinne eine Invariante.
Derartige Messungen wurden durchgeführt, natürlich nicht mit Zentrifugen. Die genauesten Messungen folgen m.W.n. aus der Beobachtung von instabilen Teilchen im Ringbeschleunigern, die Zahl der Umdrehungen wird durch die Zahl der nicht zerfallenen Teilchen ersetzt. Das Experiment wird einmal durchgeführt für relativ zum Beobachter ruhende Teilchen, dann für relativ zum Beobachter bewegte Teilchen im Beschleuniger.
Im Ruhesystem der Teilchen gilt, gemessen in ihrer Eigenzeit tau, immer
Für relativ zum Beobachter bewegte Teilchen gilt im Ruhesystem des Beobachters und dessen Eigenzeit t_B
Mittels der Bedingung
folgt der Zusammenhang
Die Bedingung wird festgelegt durch die Anzahl der Umkreisungen k, d.h. immer wenn das Teilchenpaket einen festen Punkt passiert, wird dort die Anzahl N gemessen; die Zählungen für N und k sind trivialerweise unabhängig vom Bezugsystem.
Der im Labor ruhende Beobachter erhält also bzgl. seiner Eigenzeit t_B eine andere Zerfallskonstante lambda_B.
Die Verhältnisse
stimmen mit den Vorhersagen der RT sehr präzise überein.
Diese lautet zunächst
wobei v den Betrag der Geschwindigkeit der Teilchen aus Sicht des ruhenden Beobachters bezeichnet.
Damit folgt
Die v-abhängige Zerfallskonstante folgt mittels
wobei alle anderen Größen in dieser Gleichung gemessen werden.
Da sich die Teilchen im einem Ringbeschleuniger auf einer Kreisbahn bewegen, ist auch gezeigt, dass (zumindest rein radiake) Beschleunigungen keinen Einfluss auf die Zeitdilatation bzw. den Zeitverlauf haben – eine geeignete Uhr vorausgesetzt, hier das Teilchen selbst; für eine Sanduhr würde das natürlich i.A. nicht gelten. |
Ich glaube Sie und das Wort 'einfach' haben noch eine Menge miteinander zu bereden. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Apr 2025 16:45 Titel: |
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| Zweifach hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube Sie und das Wort 'einfach' haben noch eine Menge miteinander zu bereden. |
Und Sie kennen Kurt nicht 🤣
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Eher dreifach
Gast
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| Eher dreifach Verfasst am: 22. Apr 2025 16:52 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Zweifach hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube Sie und das Wort 'einfach' haben noch eine Menge miteinander zu bereden. |
Und Sie kennen Kurt nicht 🤣 |
Interessanter Zusammenhang  |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 18:38 Titel: |
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| Scotty1701d hat Folgendes geschrieben: | Das Problem könnte ja durchaus sinnvoll behandelt werden:
Angenommen, die Zentrifuge würde tatsächlich unter den genannten Umständen im Klassenraum explodieren.
Beim vorherigen Ausprobieren im Zug müsste aus Sicht des mitfahrenden Lehrers das Gerät natürlich immer noch explodieren.
Für Personen, die sich zum Beispiel im Bahnhof befinden, läuft das vorbeifahrende Experiment langsamer ab. Frage an die SuS: Überlebt der Lehrer, wenn man ihn "von außen" betrachtet? (Bzw. was ist der Grund, dass er es dennoch nicht tut?) |
Dann behandeln wir mal das Problem auf die einfache und logische und realkonforme Art und Weise.
Dazu dieser Ansatz hier.
Der Uhrengang hat sich, wegen dem Bewegtsein des Zuges, im Zug von 100 auf 80% reduziert.
Der Vertreter hat eine CS133 Uhr
Die Zenrifuge wird von einer CS133 Uhr, einem einstellbaren Teiler, und einem Schrittmotor der nach 1000 Schritten eine Umdrehung der Fuggel erstellt, gesteuert.
Die Solldrehzahl der Fuggel beträgt 1200U/Minute, also 20 U/s
Alles im fahrenden Zug verlangsame sich auf 80% gegenüber den 100% in der Fabrik und der Schule.
Als erstes schaltet der Vertreter die Fuggel ein und schaut nach ob diese pro Minute auf seiner Uhr 1200 Umdrehungen macht.
Wenn Ja: dann ist er fertig und der Abgleich wurde in der Fabrik richtig durchgeführt.
Wenn Nein, dann kommt sein Laptop zum Einsatz.
Er stellt damit den Teiler zwischen der Uhr in der Zentrifuge und dem Schrittmotor auf 459632 ein. Das ergibt die 1200 U/min
Somit ist er fertig, ruft den Schef an und bestellt ein Taxi.
Kurt |
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nullfach
Gast
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| nullfach Verfasst am: 22. Apr 2025 18:47 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Der Uhrengang hat sich, wegen dem Bewegtsein des Zuges, im Zug von 100 auf 80% reduziert. |
Aber nur aus Sicht von aussen; vom Bahnsteig.
Im Zug bleibt die Eigenzeit gleich.
Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeitprinzip lernen. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 18:56 Titel: |
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| nullfach hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Der Uhrengang hat sich, wegen dem Bewegtsein des Zuges, im Zug von 100 auf 80% reduziert. |
Aber nur aus Sicht von aussen; vom Bahnsteig.
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Es spielt keine Rolle von wo aus du irgendwo hinschaust, die Materie im Zug hat ihre zeitlichen Aktivitäten (hier halt stark übertrieben) auf 80% verlagsamt.
Heisst: die Uhren takten nur noch mit 80% gegenüber 100% bei stehenden Zug,
Kurt |
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zweifach
Gast
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| zweifach Verfasst am: 22. Apr 2025 19:02 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | Es spielt keine Rolle von wo aus du irgendwo hinschaust, die Materie im Zug hat ihre zeitlichen Aktivitäten (hier halt stark übertrieben) auf 80% verlagsamt.
Heisst: die Uhren takten nur noch mit 80% gegenüber 100% bei stehenden Zug, |
Ich kann mich nur wiederholen: Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeitprinzip verstehen |
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Füsik-Gast-I
Gast
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| Füsik-Gast-I Verfasst am: 22. Apr 2025 19:09 Titel: Kurt /Tru(g)k |
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| Zitat: | | Ich kann mich nur wiederholen: Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeitprinzip verstehen |
Das ist vergebliche Liebesmüh,der Herr ist beratungsresistent und versucht in unregelmäßigen Abständen die Welt mit seiner Sciht der Physik zu beglücken.
Füsik-Gast. |
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zweifach
Gast
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| zweifach Verfasst am: 22. Apr 2025 19:14 Titel: Re: Kurt /Tru(g)k |
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| Füsik-Gast-I hat Folgendes geschrieben: | | Das ist vergebliche Liebesmüh,der Herr ist beratungsresistent und versucht in unregelmäßigen Abständen die Welt mit seiner Sciht der Physik zu beglücken. |
Ich weiss.
Der Knackpunkt bei ihm ist ja immer wieder die Eigenzeit. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 19:22 Titel: |
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| zweifach hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | Es spielt keine Rolle von wo aus du irgendwo hinschaust, die Materie im Zug hat ihre zeitlichen Aktivitäten (hier halt stark übertrieben) auf 80% verlagsamt.
Heisst: die Uhren takten nur noch mit 80% gegenüber 100% bei stehenden Zug, |
Ich kann mich nur wiederholen: Eigenzeit, Eigenzeit, Eigenzeitprinzip verstehen |
Was ist das? Was ist die Eigenzeit?
Kurt
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Scotty1701d
Anmeldungsdatum: 22.10.2022
Beiträge: 21
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| Scotty1701d Verfasst am: 22. Apr 2025 19:31 Titel: |
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Oje, jetzt habe ich auch noch eine falsche Formel für die Zentripetalkraft geschrieben.  Zum Glück ist es keinem aufgefallen 
)
Diese Gleichung kannte ich noch nicht, da muss ich mich erst mal wieder reinlesen, aber danke für den Hinweis
(ist auch schon ein paar Jahrzehnte her, dass ich mich mit der SRT in verallgemeinerten Koordinaten befassen musste).
@TomS: Die Messung der Zeitdilatation war ja nicht mein Problem. Die habe ich bereits in den 90ern durch Myonen-Zerfall gemessen. Mir ging es eher darum, welchen Einfluss das Bezugssystem auf die bestimmenden Größen der Zentripetalkraft hat, die letztlich für die Zerstörung des Gerätes verantwortlich ist. Die gemessenen Größen ändern sich dabei, aber das Ergebnis bleibt natürlich dasselbe.
| Zitat: | TomS hat Folgendes geschrieben:
| Zitat: | Zweifach hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube Sie und das Wort 'einfach' haben noch eine Menge miteinander zu bereden. |
Und Sie kennen Kurt nicht 🤣 |
Ich könnte schwören, ich kenne ihn noch von damals aus dem Usenet. 
Gab's leider immer schon. |
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vierfach
Gast
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| vierfach Verfasst am: 22. Apr 2025 20:37 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Was ist das? Was ist die Eigenzeit? |
Aus der Innensicht des Zuges läuft im Zug alles (zeitlich) normal ab, nur das Äußere ist verlangsamt. Aus der Sicht des Bahnsteiges läuft dort alles (zeitlich) normal ab, nur das Innere des Zuges ist verlangsamt.
Die eigene Zeit (Eigenzeit) bleibt immer unverändert, aus eigener Sicht. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 20:40 Titel: |
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| vierfach hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Was ist das? Was ist die Eigenzeit? |
Aus der Innensicht des Zuges läuft im Zug alles (zeitlich) normal ab, nur das Äußere ist verlangsamt. Aus der Sicht des Bahnsteiges läuft dort alles (zeitlich) normal ab, nur das Innere des Zuges ist verlangsamt.
Die eigene Zeit (Eigenzeit) bleibt immer unverändert, aus eigener Sicht. |
Was ist das was da unverändert bleibt? Was ist die Zeit?
Kurt |
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dreifach
Gast
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| dreifach Verfasst am: 22. Apr 2025 20:52 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Was ist das was da unverändert bleibt? Was ist die Zeit? |
Die eigene Zeit.
Oder denken Sie, dass Menschen oder Wesen in einem sehr schnellen Raumschiff sich selbst und die Vorgänge im Raumschiff in Zeitlupe sehen? |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 21:17 Titel: |
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| dreifach hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Was ist das was da unverändert bleibt? Was ist die Zeit? |
Die eigene Zeit.
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Was ist die Zeit?
Kurt |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 21:22 Titel: |
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| dreifach hat Folgendes geschrieben: |
Oder denken Sie, dass Menschen oder Wesen in einem sehr schnellen Raumschiff sich selbst und die Vorgänge im Raumschiff in Zeitlupe sehen? |
Was ist da in einem sehr schnellen Raumschiff anders gegenüber einem ruhenden Raumschiff?
Kurt |
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ichraffnix
Gast
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| ichraffnix Verfasst am: 22. Apr 2025 21:32 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | dreifach hat Folgendes geschrieben: |
Oder denken Sie, dass Menschen oder Wesen in einem sehr schnellen Raumschiff sich selbst und die Vorgänge im Raumschiff in Zeitlupe sehen? |
Was ist da in einem sehr schnellen Raumschiff anders gegenüber einem ruhenden Raumschiff?
Kurt |
In dem Fall gar nichts besonderes...die Sicht ist symmetrisch zueinander |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 899
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 22. Apr 2025 21:36 Titel: |
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| ichraffnix hat Folgendes geschrieben: | | Kurt hat Folgendes geschrieben: | | dreifach hat Folgendes geschrieben: |
Oder denken Sie, dass Menschen oder Wesen in einem sehr schnellen Raumschiff sich selbst und die Vorgänge im Raumschiff in Zeitlupe sehen? |
Was ist da in einem sehr schnellen Raumschiff anders gegenüber einem ruhenden Raumschiff?
Kurt |
In dem Fall gar nichts besonderes...die Sicht ist symmetrisch zueinander |
Garnichts? Wieso dann das mit dem "Denken Sie"?
Es muss doch was anders sein sonst wäre dieser Satz ja nicht hier anwesend.
Also was ist da im sehr schnellen Raumschiff anders?
Kurt |
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fünffach
Gast
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| fünffach Verfasst am: 22. Apr 2025 22:44 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | Was ist da in einem sehr schnellen Raumschiff anders gegenüber einem ruhenden Raumschiff?
Also was ist da im sehr schnellen Raumschiff anders? |
Nichts. Es gelten nur Relativitäten. D.h. verschieden bewegte Systeme zueinander.
Wenn etwas (physikalisch) im eigenen System (z.B. im Raumschiff) anders wäre, dann könnte man seine Bewegung (und seine physikalischen Gesetze) gegenüber einem Grundsystem, in dem die physikalischen Gesetze quasi unbewegt grundlegend wären, abgleichen. Es gibt sowas Absolutes oder Grundlegendes aber nicht. Es gelten nur Relativitäten. Und in jedem relativ bewegten System sind die physikalischen Gesetze gleich, sodass man seine eigene Bewegung in sich heraus nicht feststellen kann.
Nur Relativitäten. Nur Relativitäten. Nur Relativitäten. Nur Relativitäten. Nur Relativitäten. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 22. Apr 2025 22:59 Titel: |
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| Zweifach hat Folgendes geschrieben: |
Ich glaube Sie und das Wort 'einfach' haben noch eine Menge miteinander zu bereden. |
Im Vergleich zu Quantenchromodynamik ist das eventuell einfach.
Leider kann ich die entsprechende Perspektive nicht einnehmen, um das zu beurteilen.
Ich war mal in einer Vorlesung in Lineare Algebra.
Eventuell LAII. Ging also schon eine Weile.
Gerade hatte ein Student die Vorlesung mit den Worten "Ich halt das nicht mehr aus" verlassen, da sagt der Professor: "Jetzt wird es etwas abstrakt"
Da dachte ich dann auch, dass die Meinungen über den Begriff "abstrakt" etwas auseinander gehen.
(Eventuell werde ich nun gleich gefragt, was an LA abstrakt sein soll...) |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 22. Apr 2025 23:13 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Was ist das? Was ist die Eigenzeit?
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Die Zeit die auf einer Uhr zwischen zwei Ereignissen vergeht.
Wenn der Zug z.B. im ersten Bahnhof losfährt und im zweiten Bahnhof endet, dann sind sich alle, die die SRT anwenden können darüber einig, wie viel Zeit auf einer im Zug mitgeführten Uhr vergangen ist.
Und das egal, ob die am Bahnhof stehen, oder im Zug mitgefahren sind.
Solange sich Bahnhof und Zug relativ zueinander gleichförmig bewegen, wird aus Sicht jedes Bezugsystems das andere als bewegt erscheinen und dort eine Zeitdilatation unterstellen.
| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Was ist das was da unverändert bleibt? Was ist die Zeit?
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Zeit ist das, was eine Uhr misst.
Eine Uhr kann dann auch ein Lebewesen sein, das altert, oder eine Zentrifuge, die sich mit einer bestimmten Drehzahl dreht. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 1610
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| Aruna Verfasst am: 22. Apr 2025 23:23 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: |
Garnichts? Wieso dann das mit dem "Denken Sie"?
Es muss doch was anders sein sonst wäre dieser Satz ja nicht hier anwesend.
Also was ist da im sehr schnellen Raumschiff anders?
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Nix, aber dreifach nimmt eventuell an, dass Sie denken, da sei etwas anders.
In Ihrem PDF schreiben Sie ja nach meiner Erinnerung so was wie "die Wissenschaft hat festgestellt, bewegte Uhren gehen langsamer" oder so ähnlich..
Da könnte man schon auf die Idee kommen dass Sie denken, es gäbe grundsätzlich die Möglichkeit festzustellen, welche Uhr oder welches Raumschiff bewegt sei, und dort gingen dann Uhren absolut langsamer....
Und wenn man dort dann eine Zentrifuge kalibriert, dann läuft die woanders schneller, als Uhren woanders.... |
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