Relativistische Energiebeziehung

Woaze · Anmeldungsdatum: 09.02.2017 Beiträge: 2

Meine Frage:
was ist hier falsch gedacht???

Meine Ideen:
Ringsum unschlüssig:
Eine Rakete bewegt sich mit v=0,9?c?. In der Rakete wird ein Proton auf u^?=0,1?c? beschleunigt. Ein Beobachter auf einer Raumstation beobachtet die Situation.
a) Berechnen Sie die Energie, die für die Experimentatoren in der Rakete notwendig ist, um das Proton zu beschleunigen.

Stimmt das soweit? (Habe Ruhemasse des Protons eingesetzt)

b) Wie schnell ist das Proton von der Raumstation aus gesehen, wenn es beschleunigt wurde.

Ist das die Geschwindigkeit mit der ein Beobachter das Proton auf der Raumstation sieht?

c) Erklären Sie warum auch aus Sicht eines Beobachters auf der Raumstation, die Energieerhaltung nicht verletzt ist und bestätigen Sie Ihre Überlegungen durch eine Rechnung.

... und da ist dann irgentetwas falsch nur was es kommt nicht die gleiche energie von oben raus, warum??? Wo liegt mein Denkfehler

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Wilkommen im Forum Woaze!

Kannst Du bitte noch die Fragezeichen im Text korrigieren (edit / Vorschau)?
Den ersten Energiewert kann ich leider nicht nachvollziehen (Protonenmasse?).
Das Proton fliegt in Raketenrichtung(?).
Warum eigentlich müssen die Energiedifferenzen gleich sein? grübelnd

Woaze · Anmeldungsdatum: 09.02.2017 Beiträge: 2

Hallo Franz,

vielen Dank für diene Antwort, hatte gestern nicht mehr die "Energie" um richtig zu rechnen scheinbar. Habe das Ergebnis ausgebessert.

Warum sollten beide Beobachter unterschiedliche Energiemengen messen, würde das nicht dem Relativitätsprinzip bezüglich der Energieerhaltung wiedersprechen????

Es kann doch nicht einer in einem IS eine andere Energie benötigen um teilchen zu beschleunigen als einer im anderen???

Also für mich sollte da schon der selbe Wert stehen.

Danke für weitere Vorschläge, ich glaube ich habe die RT nicht verstanden.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ich kann leider nur die Frage des TE wiederholen: Bei gleicher Energiedifferenz bezüglich des Teilchens (Zustand 1, Zustand 2) in beiden Bezugssystemen müßte sich das ja rechnerisch zeigen. Mit dem äußeren Beobachter S, der v1 = V und v2 registriert und der (relativ mit V bewegten) Rakete S' mit v1' = 0 und v2' sowie

komme ich jedoch auf unterschiedliche Werte E2 - E1 / E2' - E1'.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Diese Diskrepanz zwischen zwei Inertialsystemen hat mich auch baff gemacht. Wie von TomS schon beschrieben, tritt die Differenz aber auch im klassischen Fall auf. Anschaulich ist es auch klar, denn je nach Richtung der Geschwindigkeitsänderung kann die kinetische Energie im einen System zu-, im anderen abnehmen. Der scheinbare Widerspruch kommt daher, dass man kein abgeschlossenes System betrachtet. Der Impuls ist ja auch nicht erhalten. Nimmt man ein zweites Teilchen, das sich z.B. über eine Feder vom ersten Teilchen wegbeschleunigt, und betrachtet die Energie beider Teilchen, ist die Energiedifferenz vorher-nachher in beiden Systemen gleich.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Moin!

Statt des Energie-Impuls-Gedöns hätte ich besser auf das (v - u)² von Tom geguckt;
Lernen durch Schmerz halt. Bedanke mich! smile