Relativistische Energieerhaltung

Franziska · Gast

Meine Frage:
Hallo,
Beim Lernen fürs Abitur ist mir folgende Frage aufgekommen:

Ein Teilchen bewegt sich mit relativistischer Geschwindigkeit.
Die Gesamtgeschwindigkeit setzt sich zusammen aus betragsgleichen
Geschwindigkeiten in x, y, z -Richtung im 90Grad Winkel zueinander
(also unabhängig).
Wenn jetzt eine Kraft entgegen einer Geschwindigkeit wirkt und diese auf Null reduziert (zb. x -Richtung), beschleunigt das Teilchen dann in den anderen Richtungen(y,z -Richtung)?

Meine Ideen:
Da bei der Geschwindigkeitsreduzierung die Masse kleiner wird muss es doch zur Impulserhaltung (p = m*v) in den anderen Richtungen Beschleunigen.
Ist das so richtig ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vorüberlegung

Üblicherweise bezeichnet man mit

die invariante "Ruhemasse"
und hat damit eine Bewegungsgleichung (

Newtonsche Kraft)

Eine Kraft in x-Richtung

z.B. führt bei

zu
einer hyperbolischen Bewegung

(Verallgemeinerung des Freien Falls).

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Das ist mit der Hauptgrund, warum man diese "relativistische" Masse längst nicht mehr verwendet.
Schau auch in diesem Zusammenhang mal nach "transversaler Masse" (z. B. https://de.wikibooks.org/wiki/Ruhemasse_und_relativistische_Masse_eines_K%C3%B6rpers), da wird dann schnell klar, warum dieses Konzept eher bescheuert ist...

Gruß
Marco

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ergänzende Überlegung

Aus dem Ergebnis der beschleunigten Bewegung in x - Richtung (oben)

würde ich versuchen, die Frage
aus dem (anfänglichen) Ruhesystem des Teilchens zu beantworten und
dann das Ergebnis zu transformieren in das Beobachtersystem.

PS Mit wem hast Du gesprochen, Marco?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3323

Wenn man F=m*a bei nicht konstanter träger Masse anwendet ist man selber Schuld.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OT

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3323

Wenn man aus einen nach oben diagonal geschossenen Wasserbehälter, Wasser durch ein Loch herausdrückt das Impulslos auf das Bezugssystem ist wundert sich schließlich auch keiner nach der klassischen Mechanik das quer Zur Gravitationskraft beschleunigt wird obwohl sie die einzige Kraft von aussen auf das System Wasserbehälter ist.

Es wird sogar nichtmal mit g verzögert.