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ScienceSource.info / Artikel / Physik

Geschwindigkeitsaddition

Geschwindigkeitsaddition Lassen sich Geschwindigkeiten tatsächlich so einfach addieren?
Das Tempo, welches gemmesen wird, wenn 2 Autos aufeinander zufahren, wird im Alltag einfach durch vGesamt=v1+v2 berechnet, für geringe Geschwindigkeiten sehen wir dabei auch kein Problem, wir erhalten korrekte Ergebnisse.
Im Bereiche von extrem großen Geschwindigkeiten, damit sind solche nahe an c0 - der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum - gemeint, verhält sich das ganze ein wenig anders.
Für die Korrekte Berechnung benötigen wir nicht die Spezielle Relativitätstheorie, wie vielleicht der eine oder andere angenommen haben mag, es genügt bereits die Lorentztransformation, sie besagt, dass sich der Raum quasi quetscht, wenn man sich bewegt. Das klingt im ersten Moment sicher ein wenig überaschend, doch betrachten wir einmal die Auswirkungen, welche sich auf ein physikalisches System ergeben.
Dir Geschwindigkeit v=Δs/Δt ist der zurückgelegte Weg pro Zeit, bewegen sich beispielsweise 2 Photonen aufeinander zu, so besitzt jedes von ihnen eine Geschwindigkeit von 299.792.458m/s, messen wir nun in unserem Gedankenexperiment die Geschwindigkeit des anderen Photons aus sicht des gerade betrachteten, so würde sich nach Alltagsrechnung eine Geschwindigkeit größer als c0 ergeben, doch wir wissen, Geschwindigkeiten v>c0 sind nicht möglich.
Ach ja, wir haben ja schon entdeckt, da gibt es ja noch die Lorenzkontraktion, mit ihrer Anwendung erhalten wir ein korrektes Ergebniss.

v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c2)

Wir sehen, die Lichtgeschwindigkeit ist Konstant, und trotz des Addierens von anderen Geschwindigkeiten überschreitet die Gesamtgeschwindigkeit zweier Systeme niemals diese Grenze.
Ein weiterer Grundpfeiler der SRT lässte sich auch dem uns vorliegenden bereits erkennen, jedes Inertialsystem ist gleichberechtigt, in jedem ist c0 konstant, es gibt daher kein absolutes Bezugssystem.
Version 3.2      © 2001-2008 Harald Wolfsgruber