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Questions and Answers
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten das Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten das Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments?
- Es lieferte keine Evidenz für die Existenz des Äthers, was die klassische Äthertheorie in Frage stellte. (correct)
- Es bestätigte die Existenz des Äthers als Medium für die Lichtausbreitung.
- Es wies signifikante Geschwindigkeitsunterschiede des Lichts in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Erde nach.
- Es bewies, dass die Lichtgeschwindigkeit relativ zur Bewegung der Lichtquelle variiert.
Welche der folgenden Aussagen ist kein fundamentales Prinzip der Speziellen Relativitätstheorie?
Welche der folgenden Aussagen ist kein fundamentales Prinzip der Speziellen Relativitätstheorie?
- Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt und die Naturgesetze haben in ihnen die gleiche Form.
- Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist für alle Beobachter konstant, unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle.
- Die physikalischen Gesetze sind invariant unter Lorentz-Transformationen.
- Die absolute Gleichzeitigkeit von Ereignissen ist in allen Inertialsystemen gegeben. (correct)
Ein Beobachter in einem Zug, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sieht zwei Blitze gleichzeitig an beiden Enden des Zuges einschlagen. Was wird ein Beobachter am Bahnsteig, der den Zug vorbeifahren sieht, feststellen?
Ein Beobachter in einem Zug, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sieht zwei Blitze gleichzeitig an beiden Enden des Zuges einschlagen. Was wird ein Beobachter am Bahnsteig, der den Zug vorbeifahren sieht, feststellen?
- Die Blitze schlagen für ihn auch gleichzeitig ein.
- Der Blitz am hinteren Ende des Zuges schlägt früher ein. (correct)
- Der Blitz am vorderen Ende des Zuges schlägt früher ein.
- Welcher Blitz früher einschlägt, hängt von der genauen Geschwindigkeit des Zuges ab.
Warum war die Äthertheorie mit den Ergebnissen des Michelson-Morley-Experiments unvereinbar?
Warum war die Äthertheorie mit den Ergebnissen des Michelson-Morley-Experiments unvereinbar?
Inwiefern beeinflusst das Relativitätsprinzip das Verständnis von Naturgesetzen in verschiedenen Inertialsystemen?
Inwiefern beeinflusst das Relativitätsprinzip das Verständnis von Naturgesetzen in verschiedenen Inertialsystemen?
Ein Raumschiff bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0.6c relativ zur Erde. Ein Ereignis dauert an Bord des Raumschiffs 1 Stunde. Wie lange dauert das gleiche Ereignis für einen Beobachter auf der Erde?
Ein Raumschiff bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0.6c relativ zur Erde. Ein Ereignis dauert an Bord des Raumschiffs 1 Stunde. Wie lange dauert das gleiche Ereignis für einen Beobachter auf der Erde?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Zeitdilatation im Kontext der speziellen Relativitätstheorie?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Zeitdilatation im Kontext der speziellen Relativitätstheorie?
Ein Muon hat eine mittlere Lebensdauer von 2.2 Mikrosekunden im Ruhezustand. Wenn sich ein Muon mit 0.99c bewegt, welche mittlere Lebensdauer wird im Labor beobachtet?
Ein Muon hat eine mittlere Lebensdauer von 2.2 Mikrosekunden im Ruhezustand. Wenn sich ein Muon mit 0.99c bewegt, welche mittlere Lebensdauer wird im Labor beobachtet?
Nehmen wir an, ein Raumschiff fliegt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 0.8c von der Erde zu einem Stern, der 20 Lichtjahre entfernt ist. Wie lange würde die Reise für einen Astronauten im Raumschiff dauern?
Nehmen wir an, ein Raumschiff fliegt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 0.8c von der Erde zu einem Stern, der 20 Lichtjahre entfernt ist. Wie lange würde die Reise für einen Astronauten im Raumschiff dauern?
Welchen Einfluss hat die Geschwindigkeit eines Objekts auf die von ihm erfahren Zeitdilation, wenn es sich der Lichtgeschwindigkeit nähert?
Welchen Einfluss hat die Geschwindigkeit eines Objekts auf die von ihm erfahren Zeitdilation, wenn es sich der Lichtgeschwindigkeit nähert?
Flashcards
Äthertheorie
Äthertheorie
Die Annahme, dass Licht ein Medium namens Äther benötigt, um sich auszubreiten.
Michelson-Morley-Experiment
Michelson-Morley-Experiment
Experiment, das keinen Äther nachwies und Geschwindigkeitsunterschiede nicht fand.
Modernes Relativitätsprinzip
Modernes Relativitätsprinzip
Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt und beschreiben Naturgesetze gleich.
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
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Relativität der Gleichzeitigkeit
Relativität der Gleichzeitigkeit
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Zeitdilatation
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Formel der Zeitdilatation
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Hafele-Keating-Experiment
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Zwilling paradox
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Beispiel mit ISS
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Study Notes
Spezielle Relativitätstheorie
- Licht ist eine Transversalwelle, die durch Polarisation bekannt ist
- Wellen benötigen ein Medium zur Ausbreitung
- Dieses Medium wird als Äther bezeichnet und bildet ein ruhendes Bezugssystem.
- Das Michelson-Morley-Experiment (1887)
- Annahme: Die Erde bewegt sich durch den Äther („Ätherwind“)
- Messbare Unterschiede in der Geschwindigkeit wären erwartet worden
- Ergebnis: Kein messbarer „Ätherwind“
- Schlussfolgerung: Es gibt keinen Äther
Relativitätsprinzip und Gleichzeitigkeit
- Zwei Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie (SRT)
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- Modernes Relativitätsprinzip: Alle Trägheitsysteme sind gleichberechtigt. Alle Naturgesetze lassen sich durch die gleichen Gleichungen beschreiben.
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- Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c) beträgt 299 792 458 m/s (ungefähr 300 000 km/s) und ist unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle und des Beobachters.
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- Gleichzeitigkeit von Ereignissen:
- Zwei Ereignisse an verschiedenen Orten in einem Trägheitsystem sind gleichzeitig, wenn von einer gemeinsamen Quelle ausgehende Lichtsignale sie gleichzeitig erreichen.
- Relativität der Gleichzeitigkeit:
- Es gibt keine absolute Gleichzeitigkeit von Ereignissen. Ereignisse, die in einem Trägheitsystem gleichzeitig erscheinen, können sich in einem anderen relativ bewegten Trägheitsystem zu verschiedenen Zeitpunkten abspielen.
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Description
Die spezielle Relativitätstheorie befasst sich mit dem Relativitätsprinzip und der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Das Michelson-Morley-Experiment widerlegte die Existenz des Äthers. Die Theorie erklärt, dass alle Inertialsysteme gleichwertig sind und die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant ist, unabhängig von der Bewegung der Quelle oder des Beobachters.
