29 Aufgaben zum Kapitel

689

Wie lautet das Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik?

1639

Was besagt das Relativitätsprinzip Einsteins?

1640

Was besagt das „Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit“? (Einstein)

1641

Welche Eigenschaften musste der Lichtäther aufweisen?

2499

Wie lautet die Lorentztransformation zur Umrechnung zwischen zueinander bewegten Inertialsystemen?

2575
🖩

Wie lauten die Gleichungen der Ballbewegungen in den beiden Abbildungen bezüglich beider Koordinatensysteme für `v=10" m/s"` und Wurfhöhe `h=5" m"`?

63.6

63.7

2576
🖩

Wie lauten die Formeln für die Galilei-Transformation, wenn sich ein Koordinatensystem parallel zur Geraden `x=y` bewegt?

2577
🖩

Ab welcher Geschwindigkeit ist die Abweichung zwischen klassischer und relativistischer Transformation größer als 1 %?

2592
🖩

63.3 Ein Boot fährt auf einem sehr breiten Fluss. Die Fließgeschwindigkeit des Wassers beträgt über die gesamte Breite konstant 6 km/h. Das Boot fährt nun mit einer Eigengeschwindigkeit von `v_b=10" km/h"` eine Strecke von 1 km stromaufwärts, dreht dann um und fährt zum Ausgangspunkt zurück.

Wie lange benötigt es für den 2km langen Weg?

2593
🖩

63.4 Ein Boot fährt auf einem sehr breiten Fluss. Die Fließgeschwindigkeit des Wassers beträgt über die gesamte Breite konstant 6 km/h. Das Boot übersetzt nun mit einer Eigengeschwindigkeit von `v_b=10" km/h"` den Fluss normal zur Strömungsrichtung und kehrt nach 1 km Fahrt wieder um.

Wie lange benötigt es für den 2 km langen Weg?

2594
🖩

Der Beifahrer in einem mit der Geschwindigkeit v fahrenden Cabrio wirft einen Ball senkrecht in die Luft (Luftwiderstand wird vernachlässigt).
Wie erscheint der Wurf im "Bezugssystem Auto"?
Wie erscheint er vom ruhenden "Bezugssystem Straße" aus?

2595
🖩

Ein Lichtstrahl bewegt sich von einer Quelle zu einem System zweier Spiegel und wieder zurück.
a) Was gilt für das Licht zwischen den beiden Spiegeln im ruhenden Bezugssystem S (Quelle - Spiegel)?
b) Was ergibt sich in einem bewegten Bezugssystem S'?

4355
✅ *

Michelsoninterferometer

Geben Sie an, welcher Bauteil im Michelsoninterferometer falsch eingezeichnet ist: …

4951

Wozu braucht man Präzisionsuhren?

5103

Mit welchem Experiment wurde die Existenz des Lichtäthers widerlegt?

6527

Worin liegt die große Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit?

6562
🖩

Ein Zug fährt mit 25 m/s an einem Beobachter auf einem geraden Gleis vorbei. Ein Passagier im Zug und der Beobachter sind zum Zeitpunkt t' = t = 0 auf gleicher Höhe. 25 s danach sieht der Beobachter in 700 m Entfernung ein Auto auf der parallel zum Gleis führenden Straße. Nach weiteren 5 s befindet sich das Auto bei 780 m. Geben Sie die Koordinaten und die Geschwindigkeit des Autos im System des Beobachters und im System des Passagiers an!

6563
🖩

Ein Boot entfernt sich von der Ablegestelle mit 12 m/s aufs offene Meer. 30 s danach taucht in Fahrtrichtung in 1200 m Entfernung vom Steg ein Delfin auf. Wie lauten die Koordinaten des Delfins im System Boot bzw. Steg?

6575
🖩

Gegeben sind zwei Inertialsysteme S0 und S1, die durch zwei Koordinatensysteme beschrieben werden. Die Achsen dieser Koordinatensysteme liegen jeweils parallel. Der Ursprung von S1 hat in S0 die Koordinaten (4;-2;5). Ermitteln Sie die Koordinaten des Punktes

a) P in S1, wenn sie in S0 (-4; 2; 3) lauten.

b) Q in S0, wenn sie in S1 (2; 3; -7) lauten.

6854
🖩

Ein Körper bewegt sich in einem ruhenden System mit `v_k=2" m/s"` senkrecht nach oben. Welche Geschwindigkeit des Körpers beobachtet man von einem waagrecht zum ersten System bewegten System (`v = 4 " m/s"`)? Es ist die Bahnkurve, die man vom bewegten System aus sieht, anzugeben und zu zeichnen.

7018
✅ *

Einsteins Relativitätsprinzip

Was besagt das Relativitätsprinzip Einsteins? …

7019
✅ *

klassisches Relativitätsprinzip

Für das Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik gilt …

7020
✅ *

Grundpostulate Einteins

Die Grundpostulate Einteins zur speziellen Relativitätstheorie besagen …

7021
✅ *

Galileitransformation

Zwei Bezugssysteme bewegten sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander. Die Galileitransformation …

7022
✅ *

Lorentztransformation

Zwei Bezugssysteme bewegten sich mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander. Die Lorentztransformation …

7023
✅ *

Abweichung

Ab wie viel Prozent der Lichtgeschwindigkeit ist die Abweichung zwischen klassischer und relativistischer Transformation größer als 1 %? …

7024
🖩

Berechnen Sie den Faktor `k` der Lorentztransformation für ein Teilchen, das sich mit der halben Lichtgeschwindigkeit bewegt!

7025
🖩

Ein Kind befindet sich in einem Zug, der mit 72 km/h unterwegs ist. Es schießt einen Ball mit 5 m/s in Fahrtrichtung. Wie groß ist die Geschwindigkeit des Balls für einen ruhenden Beobachter außerhalb des Zuges in m/s?

7026
✅ *

Geschwindigkeit

Ein Kind befindet sich in einem Zug, der mit 72 km/h unterwegs ist. Es schießt einen Ball mit 5 m/s in Fahrtrichtung. Wie groß ist die Geschwindigkeit des Balls für einen ruhenden Beobachter außerhalb des Zuges? …

 

Das Physikbuch für HTL

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