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Aufgabe zur SRT (Zeitdilatation)
 
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planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 20. Feb 2014 10:14    Titel: Aufgabe zur SRT (Zeitdilatation) Antworten mit Zitat

Hi,

ein Raumschiff fliegt mit konstanter Geschwindigkeit v von der Erde zum Neptun und erreicht ihn bei seiner erdnächsten Position. Wie groß müsste v sein, damit die Reise für den Piloten 1 Tag dauern würde? Wie lange dauert sie dann nach Messungen des Beobachters auf der Erde? Die Entfernung zwischen Erde und Neptun beträgt

Meine Überlegungen:







Für die Zeitdilatation gilt:





Setzt man den letzten Ausdruck in die Gleichung der Zeitdilatation ein, so folgt:



Setzt man jetzt noch den Ausdruck für ein, so folgt:



Ist das soweit richtig?

Die zweite Teilaufgabe ist dann nicht mehr schwer zu berechnen.


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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)


Zuletzt bearbeitet von planck1858 am 20. Feb 2014 17:36, insgesamt 2-mal bearbeitet
alex2007



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Beitrag alex2007 Verfasst am: 20. Feb 2014 15:38    Titel: Antworten mit Zitat

Vorsicht mit der Einheit der Länge. Es geht um Lichtsekunden. Also den Faktor c nicht vergessen, damit es eine Längenangabe bleibt:




So nun zu Aufgabe. Du hast FAST alles richtig gemacht. Der bewegte Beobachter im gestrichenen Koordinaten System, die Erde im nicht gestrichenen Koordinatensystem. In der Aufgabe ist allerdings die Rede von einem Raumschiff, dass von der Erde zum Neptun fliegt. Da steht NICHTS davon, dass es wieder zurück geht. Auf gut deutsch, er fliegt nur eine Strecke und soll dafür im Raumschiff einen Tag brauchen.
Ergo gilt:



Und jetzt wieder bedenken: "bewegte Uhren gehen langsamer!"

Also:



Einsetzen und ausrechnen!

PS: vielleicht ist es aus rein fomelumstelltechnischer Sicht cleverer erst t und dann v auszurechnen!
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 20. Feb 2014 17:45    Titel: Antworten mit Zitat

Hier mal die überarbeitete Version.

Für die Zeitdilatation gilt:





Setzt man den letzten Ausdruck in die Gleichung der Zeitdilatation ein, so folgt:



Diese Gleichung muss nach v aufgelöst werden:


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alex2007



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Beitrag alex2007 Verfasst am: 21. Feb 2014 18:54    Titel: Antworten mit Zitat

Die Auflösung nach v stimmt so nicht!





So, jetzt darfst du nochmal Prost
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 21. Feb 2014 19:09    Titel: Antworten mit Zitat

Deine zweite Gleichung ist doch einfach nur zusammengefasst, indem du den Quadratquotienten aus L und v unter die Wurzel gezogen hast, oder?
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alex2007



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Beitrag alex2007 Verfasst am: 21. Feb 2014 19:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ich hoffe dann siehst du per umstellen, dass deine Gleichung nicht passen kann, weil ich dachte dass du eventuell dort schon einen Fehler gemacht hast.

Kleiner tipp:



Ich denke nämlich, dass das schief lief. Und jetzt versuch es nochmal.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 21. Feb 2014 19:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ich komme trotz wiederholter Berechnung auf den gleichen Ausdruck für die Geschwindigkeit v. Wie soll denn der Ausdruck korrekt aussehen?
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Beitrag alex2007 Verfasst am: 21. Feb 2014 20:11    Titel: Antworten mit Zitat

Dann schreib mir mal deine Zwischenschritte ausgehend von meinem letzten Term auf. Dann werden wir sehen, an welche Stelle es hakt.
Eine Lösung zu posten hilft dir weniger.

Und wenn du auf dass kommst, wass du geschrieben hast, dann hast du meine Ungleichung unter "kleiner Tipp" sicherlich als Gleichung verwendet.
alex2007



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Beitrag alex2007 Verfasst am: 21. Feb 2014 22:53    Titel: Antworten mit Zitat

Hast du hier nochmal versucht umzustellen?


Bevor du verzeweifelst:

Die Lösung muss (wenn ich mich nicht verrechnet habe) lauten

planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 22. Feb 2014 13:00    Titel: Antworten mit Zitat

Könntest du vielleicht mal deinen Rechenweg posten, wie du auf diese Gleichung gekommen bist.
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bern267
Gast





Beitrag bern267 Verfasst am: 22. Feb 2014 15:39    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

du musst einfach quadrieren, die klammer aus multiplizieren, nachdem alles mit v auf der einen und der rest auf der anderen seite steht, musst die die brüche zusammenfassen in dem du auf den hauptnenner erweiterst. Der rest sollte klar sein um auf das ergebnis von alex2007 zu kommen . Probier es doch nochmal selbst und poste deinen rechenweg, denn nur so lernst du dazu.
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