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"Rätsel" zur Relativität

Frage: "Rätsel" zur Relativität
(52 Antworten)

 
Juten Tag werte e-hausaufgaben.de-user,

Ihr habt schon seit 2 Monaten auf eine neue faszinierende Frage von mir gewartet?

Dann hat euer Warten jetzt ein Ende.



Ich habe zusammen mit einem Kommilitonen eine Aufgabe entworfen, die ich euch nicht vorenthalten kann.



In ein Transportflugzeug, namens Antonow An-225 Mrija, sollen Stahlrohre geladen werden.
Die Rohre werden zunächst in einen riesigen Container, dessen Wand ca.
5dm stark ist, und der zwei "türen" hat, geladen.

20 Arbeiter versuchen die schweren Rohre in den Container zu befördern, dabei stellen sie fest, dass ein Rohr zu lang ist.
Dieses Rohr muss auf jeden fall in den Container und kann auch nicht "verkürzt" werden. Ein größerer Container steht nicht zur Verfügung.

Einem schlauem Mann, der vor ca. 10 Jahren sich "zufällig" eine Vorlesung zur speziellen Relativitätstheorie kommt eine geniale Idee.
Er sagt: "Wir können unsere schnellsten Läufer holen und das Ding dann hereintragen. Denn das Rohr wird durch die hohe Geschwindigkeit, 99% der Lichtgeschwindigkeit, der Läufer verkürzt. Es müsste also dann reinpassen"

a) Eine Tor des Containers ist offen. Durch dieses Tor werden die Läufer das Rohr mit v=0,99c hereintragen.
b) Zwei Tore sind offen. Das Stahlrohr wird durch ein beliebiges Tor getragen. (v=0,99c)

Passt das Rohr rein, oder passt es nicht rein?
Hat der schlaue Mann mit seiner Aussage recht, oder irrt er sich? Was meint ihr?


Ich freue mich auf vieeele Antworten...
GAST stellte diese Frage am 10.10.2007 - 19:20

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 19:21
hmm...er
hat recht..glaube ich jedenfall keine ahnung^^aber ein schlaue Frage:D

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 19:23
nein das rohr passt nicht rein ! was für ein dummer mann :D

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 19:24
so lange der Läufer läuft passt es rein, aber wenn er es im container fallen lässt ist es wieder zu lang, daher völlig sinnlose Aktion

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 19:25
Da das Rohr nicht verkürzt werden darf, ist es nicht von Relevanz, ob es passen würde oder nicht :)

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 23:25
solche antworten habe ich schon erwartet.

ein problem beginnt eben schon immer beim Verständnis der aufgabe.

und normalerweise zerlegt man zuerst ein physikalisches problem und in mehrere, leicht zu lösende teilprobleme.
deswegen bin ich auch über die sehr schnellen antworten etwas überrascht......


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Antwort von pepsidose | 10.10.2007 - 23:36
Kennst du die Antwort?^^

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 23:39
Natürlich "kenne" ich die antwort.

ich stell doch keine frage, die ich selber nicht beantworten kann.

p.s.:hab ich schon gesagt, dass der user, mit der am besten begründetsten antwort credits bekommt?


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Antwort von pepsidose | 10.10.2007 - 23:40
Was denkste wieviele hier fragen stellen und antworten erhoffen^^
btw ich hab kein plan von sowas wills aber wissen xD

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 23:45
der unterschied zwischen dieser frage und den (meisten) sonstigen fragen ist, dass es 1.hier credits gibt und 2.jeder eine nicht unbedingt falsche antwort geben kann ohne auf fachwissen zurückzugreifen.
man kann ja mal darüber PHILOSOPHIEREN, was passieren könnte.

...und diejenigen, die es nicht begründen können, können wenigstens eine meinung abgeben. (besser als nichts-auch wenn diese komplett falsch sein soll)


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Antwort von Double-T | 10.10.2007 - 23:52
Nein, es wird nicht passen.

Die Längen der beiden Teile sind abhängig von dem Geschwindigkeitsverhaltnis.
Das bedeutet, dass das Rohr zwar für den Container sehr kurz erscheint, allerdings erscheint auch für den Läufer mit dem Rohr der Container verdammt kurz, während das Rohr sich für ihn nicht verändert, da er sich zu ihm in Ruhe befindet.


Wenn man nun ein System wählt, dass sich immer auf der Mitte zwischen den beiden Teilen befindet, bewegen sich für diesen Betrachter beide Teile mit 0,99c/2 = 0,495c auf ihn zu.
Auf beide wirkt also die gleiche Längenkontraktion.

l` = Länge des Containers in ruhe
r` = Länge des Rohres in ruhe
es gilt l` < r`

Längenkontraktion:
l = l` * wurzel(1-v²/c²)
und r = r` * wurzel(1-v²/c²)

mit v = 0,495c ergibt sich ca. :
l = 0,87 l`
r = 0,87 r`
durch r` > l`
gilt r > l

Wichtig ist das Bezugssystem.

 
Antwort von GAST | 10.10.2007 - 23:52
mh ich kenne mich auf diesem gebiet zwar nicht aus aber ich frage mich wie ein bzw mehrere läufer sich mit annähernd lichtgeschwindgkeit bewegen soll bzw sollen...das wär schon das erste woran es nach meiner meinung nach scheitern würde...dann frage ich mich ob beide tore an einer seiter sind oder an den gegenüberliegenden...wenn sie an einer seite sind ist es eigentlich gleich druchwelches ich laufe und selbst wenn beider offen sind macht es meiner meinung nach keinen unterschied...außerdem ist die frag,sofern das mit der geschwindigkeit etc stimmt, wie die maximallänge der zu langen stange sein dürfte...denn ich denke sofern so etwas wirklich möglich ist dann sicher nur wenn die stange eine bestimmte länge nicht überschreitet...jor das wärs^^

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:00
ach ja. hab ich vergessen von meinem blatt abzuschreiben.

das rohr ist GENAU 10cm zu lang. die länge des containers wird als l>5m angenommen


"dann frage ich mich ob beide tore an einer seiter sind oder an den gegenüberliegenden"
die sind an den gegenüberliegenden seiten


"ich frage mich wie ein bzw mehrere läufer sich mit annähernd lichtgeschwindgkeit bewegen soll bzw sollen."

das sind die schnellsten läufer der welt. die können das

p.s.:man braucht für beide aufgaben nichts zu rechnen


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Antwort von Double-T | 11.10.2007 - 00:07
Wann ist hier Einsendeschluss? :)

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:09
also ich denke nicht dass es geht...wenn beide toren offen sind ist doch eh schwachsinnig weil die läufer ja dann durchrennen...außerdem ändert sich die länge der stange ja nicht,nur weil sie mit lichtgeschwindigkeit befördert wird?!und selbst wenn dem so wäre, die läufer müssten ja dann im container angekommen abbremsen, sodass die stange wieder in ihre ursprungslänge zurückkehrt...außerdem wie soll das mit der bremsung von statten gehen?haben die zusätzlich zur hohen geschwindigkeit eine benso große bremsverzögerung sodass sie nicht gegen die wand laufen würden sofern nur ein tor auf ist?


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Antwort von pepsidose | 11.10.2007 - 00:11
Werden die Läufer dann auch kleiner? oO

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:16
du siehst das alles viel zu eng.
ich weiß auch, dass der körper nie reinpassen würde.

es ist eine theoretische frage!

wenn das rohr mit den läufern drin sind (falls das gehen sollte), gehen die türen zu. die können also nicht durchlaufen. (das ist die annahme, die man eigentlich nicht braucht.)

nehmen wir an, das rohr passt rein und die läufer laufen durch. dann waren doch die läufer mit dem körper zu irgendeiner zeit drin, also wäre die frage beantwortet.

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:19
"Werden die Läufer dann auch kleiner?"

ne, ich kann dich beruhigen. du wirst nicht kleiner wenn du gehst/läufst. die anderen nehmen dich nur als kleiner wahr (wobei das, streng genommen, nicht ganz stimmt)

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:21
"ne, ich kann dich beruhigen. du wirst nicht kleiner wenn du gehst/läufst. die anderen nehmen dich nur als kleiner wahr (wobei das, streng genommen, nicht ganz stimmt)"

also wenn man dann nur kleiner wahrgenommen wird ist das mit der stange genauso...also wird sie nicht reinpassen...es erscheint für mich auch völlig unllogisch wie das funktionieren soll...die stange ist immer 10cm zu lang also wird sie gerade nicht reinpassen es sei denn man legt sie diagonal rein...dann könnte es theoretisch gehen...

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:35
"es erscheint für mich auch völlig unllogisch wie das funktionieren soll..die stange ist immer 10cm zu lang also wird sie gerade nicht reinpassen es sei denn man legt sie diagonal rein...dann könnte es theoretisch gehen..."

ich kann dich gut verstehen.
relativitätstheorie ist nicht logisch.

hast du schon mal was von der lorentz-transformation gehört?

 
Antwort von GAST | 11.10.2007 - 00:37
nein habe ich (leider) nicht...ich denke wenn das mit der relativitätstheorie so einfach wäre würden es auch viel mehr verstehen...aber könntest du das ganze nicht langsam auflösen?ich bin ziemlich neugierig und ich denke nicht dass da noch groß was kommt^^

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