Warum verändert sich die Masse eines Objekts wenn es schneller wird?
Hei also meine Frage lautet warum sich die masse eines objekts verändert wenn es schneller wird und warum verändert sich die Masse bei photonen nicht? danke schon mal im voraus:)
10 Antworten
Die Ruhemasse bleibt immer dieselbe, auch für Photonen. Das ist auch das, was unserer Erfahrung entspricht - ein Teilchen wird nicht dadurch schwerer, dass es sich bewegt.
Das Konstrukt "relativistische Masse" vergrößert sich mit zunehmender Geschwindigkeit, weil es so definiert wurde. Da fließen dann auch die Energiebeträge hinein, die aus der kinetischen Energie stammen. Energie und Masse sind äquivalent, dadurch wächst mit höherer Geschwindigkeit diese virtuelle Gesamtmasse namens "relativistischer Masse".
Das würde nun erstmal niemanden interessieren - wenn nicht für einen Beobachter es so aussähe, als sei diese "relativistische Masse" die wahre Masse. Dabei ergibt sich der Effekt aus Transformationen zwischen den verschiedenen Systemen, nicht aus realem Massezuwachs. So ähnlich, wie sich die Fliehkraft auch aus Transformationen ergibt - ohne dass da wirklich einer zieht oder drückt.
Nur, da man ja letztlich eine Realität beschreiben muss, wie sie sich für uns darstellt, muss man in einer simplen Formel wie "Kraft = Masse mal Beschleunigung" den Transformations-Effekt irgendwohin packen - und da bemüht man dann mal die Masse ("relativistisch") oder auch mal die Kraft ("fliehend").
genauso verhält es sich auch mit der effektiven Masse in der Festkörperphysik - es handelt sich um eine Definition, die das Problem anschaulicher macht, man kann das eigentliche Problem auf ein bekanntes zurückführen.
Das liegt an der einen Kraft - mir fällt grad der Name nicht ein. Also - auf jeden Fall. Stell dir vor, dass da ein Medizinball ist und der fällt dir mit 10 cm / Stunde auf deine Hand. Dann stell dir weiter vor, dass dir ein Medizinball mit der Geschwindigkeit von 10000 km / Stunde auf die Hand fällt. Irgendwie tut es im 2. Fall mehr weh, weil da mehr Energie dahinter steckt. Ich glaub dass das die Fliehkraft ist. Und die Kraft die der Fliehkraft entgegen gesetzt ist, ist dann die Kraft, die dafür verantwortlich ist, dass die Masse mit zunehmender Geschwindigkeit steigt.
Das oben ist aber nun auch leider nicht korrekt.
Das mit der Fliehkraft hat gar nichts zu suchen! Hier wirkt auch gar keine Kraft!! Kraft ist Masse mal Beschleunigung (und nicht Geschwindigkeit).
Das einzig richtige war, dass der zweite Medizinball die Hand mit einer größeren kinetischen Energie trifft.
Das Wesentliche ist hier aber, dass die Masse in zwei unterschiedlichen Bezugssystemen sich unterscheidet. In Deinem Bezugssystem ändert sich die Masse nicht!
Ja stimmt. Ich bin da nicht so firm. Was ich sagen wollte, ist, dass die Masse mit steigender Energie in eine Richtung zunimmt. Ich weiss nicht, ob das jetzt was mit e = mc^2 zu tun hat.
Das hat Einstein in seiner Relativitätstheorie gesagt, darin sagt er auch, dass nichts sich schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen kann.
Wenn du jetzt auf einen Körper (mit Masse!) eine Kraft ausübst, beschleunigt er sich und erhält kinetische Energie. Eigentlich könnte man denken, dass er immer schneller würde, dass er theoretisch unendlich schnell werden könnte. Das geht allerdings nicht. Irgendwann geht es nicht mehr schneller, die Energie, die du in der Körper steckst wird direkt in Masse umgewandelt (E = mc²). Ein Teil der Energie beschleunigt den Körper zwar weiter, doch dieser Teil wird immer kleiner und so wird eine bestimmte Geschwindigkeit nie überschritten. Diese Geschwindigkeit ist die des Lichts, oder der Photonen. Die können so schnell sein, weil sie keine Masse haben, die vergrößert werden könnte.
An einigen dieser Aussagen muß man noch etwas feilen! :-)
"Irgendwann geht es nicht mehr schneller" -- Auch wer beliebig viel Energie zur Verfügung hat und beliebig weiter beschleunigen kann, wird nie einen Moment erleben, ab dem es nicht mehr schneller geht. Man kann ihr in immer kleineren Schritten immer näher kommen, ohne an ein Ende zu kommen. Die Grenze ist nicht nur unüberwindbar – sie ist unerreichbar.
"die Energie, die du in der Körper steckst wird direkt in Masse umgewandelt (E = mc²)" -- Daß man Masse in Energie "umwandelt" oder umgekehrt ist eine Ausdrucksweise, die besonders im Zusammenhang mit der Kernenergie immer wieder gebraucht wird. Einstein meint aber etwas radikaleres: Masse und Energie sind, wie er sich ausdrückt, äquivalent. Unverblümter gesagt heißt das: Energie ist Masse. Da gibt es gar nichts umzuwandeln. Die Batterie wird schwerer, wenn man sie auflädt. Meßbar ist das bei der Batterie nicht, aber bei den Atomkernen schon. Kernenergie hat eine Masse, die man mit der Waage wiegen kann.
"Ein Teil der Energie beschleunigt den Körper zwar weiter, doch dieser Teil wird immer kleiner" -- Welcher Teil der Energie wäre das denn, und was geschieht mit dem Rest? Nein, die ganze zugeführte Energie beschleunigt den Körper weiter, aber dabei erhöht sich seine Geschwindigkeit in immer kleinerem Maße. Genau deshalb spricht man ja auch von relativistischem Massezuwachs: Der Körper wird, je schneller er ist, immer träger und daher braucht man immer mehr Energie, um ihn weiter zu beschleunigen.
Tja, wie die Begriffe dazu heute sind, weiß ich nicht. Dazu musste ich mir schon einiges hier anhören, aber zu meiner Zeit lernte ich dass die Masse eines Körpers in relativer Ruhe seine Ruhemasse ist, und die ändert sich niemals, und dass seine träge Masse abhängig von seiner Ruhemasse und seiner Geschwindigkeit ist (unter Berücksichtigung der Lorentztransformation).
Das liegt an der Relativitätstheorie, frag mal Albert Einstein :D
Bei Photonen ist es so, dass sie gar keine Masse haben, die sich ändern könnte.
Unfug.