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Relativistische Effekte

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Relativistische Effekte treten bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auf, dh die Parameter, die in einem System gemessen werden, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, ergeben andere Ergebnisse als diejenigen, die in einem System in Ruhe gemessen werden. Insbesondere werden die Längen der Objekte verringert und die Zeitintervalle mit zunehmender Masse verlängert. Die Belastung der Körper wird jedoch nicht beeinflusst.

>Modell

ID:(1587, 0)



Relativistische Effekte

Beschreibung

Relativistische Effekte treten bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auf, dh die Parameter, die in einem System gemessen werden, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, ergeben andere Ergebnisse als diejenigen, die in einem System in Ruhe gemessen werden. Insbesondere werden die Längen der Objekte verringert und die Zeitintervalle mit zunehmender Masse verlängert. Die Belastung der Körper wird jedoch nicht beeinflusst.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$E$
E
Elektrisches Feld
V/m
$Q$
Q
Ladung
C
$\sigma$
sigma
Ladungsdichte nach Fläche
C/m^2
$\gamma$
gamma
Lorentz-Faktor
-
$p$
p
Moment
kg m/s
$m$
m
Partikelmasse
kg
$E_{d,v}$
E_dv
Relativistische elektrisches Feld
V/m
$\sigma_v$
sigma_v
Relativistische Ladungsdichte nach Fläche
C/m^2
$m_v$
m_v
Relativistische Masse des Teilchens
kg
$t$
t
Zeit
s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

Im Fall eines Systems von Platten, die sich horizontal bewegen, h ngt das elektrische Feld von der Fl chenladungsdichte auf den Platten ab:

(ID 11787)

Wenn sich die Platten bewegen, wird ihre horizontale L nge aufgrund der relativistischen Effekte verk rzt. Obwohl die Ladungen von der Bewegung nicht beeinflusst werden, wird die Ladungskonzentration pro Fl cheneinheit aufgrund der Kontraktion der Platten erh ht. Diese Zunahme der Ladungskonzentration pro Fl che f hrt zu einer Zunahme des elektrischen Feldes zwischen den Platten:

(ID 11788)

In Gaussschem Gesetz ist die Wahl der Oberfl che um die Ladung herum willk rlich. Dies bedeutet, dass bei einer Bewegung einer Ladung immer eine Gau sche Fl che gefunden werden kann, sodass ihr Integral unver ndert bleibt. Gem diesem Gesetz bedeutet dies, dass die Ladung selbst sich nicht ndern wird:



Daher:

Elektrische Ladungen sind unabh ngig von der Geschwindigkeit, mit der sich das System bewegt.

(ID 11793)

Ein 'Gedankenexperiment' kann durchgef hrt werden, indem man sich eine Box mit zwei Ladungen vorstellt, die an einem drehbaren Arm befestigt sind. Die Relativit tstheorie impliziert, dass aufgrund der Bewegung ihre Masse zunehmen wird. Wenn wir diese Box an einem Dynamometer (einer Art Marktwaage) aufh ngen, wird es sich ausdehnen und auf ein h heres Gewicht hinweisen. Der elektrische Feld gemessen au erhalb der Box wird sich jedoch nicht ver ndert haben:

Das Konzept des 'Gedankenexperiments' wurde von Einstein eingef hrt, um die Ableitung verschiedener Gesetze der speziellen Relativit tstheorie zu erleichtern.

(ID 11794)


ID:(1587, 0)