Frage zum Relativitätsprinzip?

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6 Antworten

Nach dem Relativitätsprinzip von Galilei kann man ja nicht feststellen, welches von 2 Objekten sich vom anderen wegbewegt.

Das ist nicht ganz präzise ausgedrückt. Richtig ist: Wenn sich relativ zu einem Körper bzw. Beobachter A ein anderer Körper bzw. Beobachter B mit |v› bewegt, macht es physikalisch keinen Unterschied, ob Du tatsächlich A als ruhend und B als mit |v› bewegt, B als ruhend und A als mit –|v› bewegt oder ein Koordinatensystem K.C als ruhend ansiehst, in dem beide Körper sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.

In jedem Inertialsystem gelten dieselben Naturgesetze, oder, wiederum präziser ausgedrückt, die grundlegenden Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen sind unabhängig davon, auf welches der Inertialsysteme sie bezogen werden. Was Du als Unsicherheit (»wir wissen nicht, ob sich A oder B bewegt«) charakterisiert hast, ist eigentlich eine große Freiheit. Du musst Bewegung relativ zu einem gewissen Standard-Bezugssystem nicht immer mitschleppen, sondern kannst konstante Geschwindigkeiten immer wegtransformieren.

Allerdings auch der Grund dafür, dass wir die Bewegung der Erde so lange nicht bemerkt haben. Zwar ist die Erde kein Inertialsystem, aber die Abweichungen von einem solchen sind dank der relativ großen Radius und der relativ langen Rotationsdauer (besonders bei der jährlichen Umrundung der Sonne) gering genug, um lange unbemerkt zu bleiben.

Wie auch immer, das Relativitätsprinzip ermöglicht es, entweder A oder B als ruhend zu betrachten.

Übrigens gehören zu den oben erwähnten Naturgesetzen auch die der Elektrodynamik und damit auch die Ausbreitung von Licht mit c. Daher kann man die Spezielle Relativitätstheorie begründen, ohne sich auf irgendetwas anderes als Relativitätsprinzip Galileis zu berufen - und natürlich auf Maxwell.

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Das Relativitätsprinzip in der klassischen Mechanik (vor Einstein) gilt nur für geradeaus-Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit. (ohne Beschleunigung)

Drehbewegungen haben eine sogenannte Zentripetalbeschleunigung. Das heisst: Es ist sehr wohl eindeutig festzustellen, ob und wie die Erde dreht. Damit wird auch Deine Frage mit den zwei Autos hinfällig.

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Kommentar von Usedefault
09.11.2016, 23:18

Du meinst, weil die Erde sich verformt beim Drehen, ist das ein Indiz dafür, dass sie sich dreht?

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Das Relativitätsprinzip sagt, dass man ein Objekt als Bezugssystem nehmen kann. Das heißt, es wird festgelegt, dass sich dieses Objekt nicht bewegt. In deinem Beispiel kann man eines der Autos als Bezugssystem nehmen, das heißt, es beweg sich die Erde unter dem Auto und das andere Auto. Man kann aber nicht beide Autos als Bezugssystem annehmen.

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Kommentar von Usedefault
09.11.2016, 23:21

Danke, jetzt ist es plausibel, also mit dem einen Bezugssystem. Denn sonst würde es keinen Sinn ergeben.

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  Du müsstest die Dinge erst mal richtig zitieren. Also erst mal; nicht nur ihr könnt Deutsch mit eurem ewigen " Hochpunkt " statt Maximum. Ich kann es auch; es heißt nämlich Trägheits-und nicht Inertialsystem ( TS ) ===> Ludwig Lange, den ich übrigens im O-Ton gelesen habe und der mich tief beeindruckt hat, ist wohl mit der bedeutendste Vorläufer von Einstein; er hat alle diese Begriffe geklärt  als philosophischer ===> Positivist; ihm gelang es, die Newtonsche Mechanik ihres metaphysischen Beiwerks zu entkleiden.

   Einstein kannte übrigens Langes Arbeit, zitiert ihn jedoch ausschließlich mit Häme und Verachtung. Worum geht es?

   Lange definiert, ein TS sei ein Koordinatensystem zusammen mit einer Uhr, die er als " Trägheitszeituhr " ( TZU ) bezeichnet. Und zwar gelte, wenn man das TS und die TZU benutzt, das Newtonsche Trägheitsgesetz. Alle Kräfte freien Massenpunkte bewegen sich geradlinig-gleichförmig.

   Ich weiß nicht, wie es euch geht, aber unsere 11mc stieß eine nicht enden wollende Frucht lose Debatte mit unserer Lehrerin an, woher man denn wissen könne, dass das Trägheitsgesetz gilt. Lange nun stellt alles vom Kopf auf die Füße; du musst erst mal sagen, von welchem Koordinatensystem und welcher Uhr  dass du sprichst.

   Genau genommen kann die Erde kein TS sein; denn gehen wir mal in erster Näherung davon aus, die Fixsterne seien Kräfte frei. Dann sieht es doch so aus, dass sie im Verlauf eines ===> Sterntages konzentrische Kreise um den Himmelspol beschreiben; und Kreise sind keine Geraden.

   Auch der Einfluss der Uhr ist nicht zu vernachlässigen; so hatte ===> Lemaitre die Mondbewegung exakt voraus berechnet. Bei Beobachtung von ===> Fixsternbedeckungen fand man jedoch die so genannte ===> säkulare Akzelleration, d.h. der " Himmel " dreht sich ständig " schneller "

   Bis jemand dahinter kam und sagte, hey Jungs; unser Zeitnormal ist ja vom Sterntag abgelitten. Offensichtlich dreht sich nicht der Himmel immer schneller, somdern es gibt einen Effekt, der die Erdrotation ausbremst.

   Du musst das nur philosophisch richtig sehen; der Newtonsche Standpunkt, " Zeit verfließe gleichmäßig " , ist Sinn los. Gleichmäßig in Bezug worauf? Du musst UMGEKEHRT argumentieren; es gibt eine TZU .

    Mit guter Näherung ist der Schwerpunkt des Sonnensystems ein TS; für die meisten Laborzwecke mag auch unsere gute alte Erde genügen ( für die NASA bestimmt nicht )

   Und jetzt kommt diese Geschichte mit der absoluten ruhe ins Spiel; es stellt sich nämlich heraus: Jedes Koordinatensystem, das sich geradlinig gleichförmig bewegt gegen das TS , ist selber ein TS . Und das Relativitätsprinzip ist ein bemerkenswerter Erfahrungssatz, den man erst mal so gar nicht erwarten würde. Es lautet

  " Die physikalischen Gesetze sind in allen TS die selben; es ist nicht möglich, an Hand eines Experiments so etwas wie absolute Ruhe in einem absoluten Raum festzustellen. "

   Was ich dir übrigens empfehle, ist der ===> Newtonsche Eimerversuch und seine Diskussion durch Ernst Mach; die Frage nämlich

   " Können wir fest stellen, ob die Erde gegenüber dem absoluten Raum rotiert? "

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Bei Relativitätsprinzip geht es darum, dass man nicht festsellen kann, welches von zwei Objekten (Erde oder Auto) sich bewegt, wenn man sich in einem von ihnen befindet.

Bei einer Beobachtung von außen ist dies aber sehr wohl möglich. Dass sich aber zwei Autos in entgegengesetzter Richtung bewegen, kann nur durch eine Beobachtung von außen wahrgenommen werden.

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Kommentar von Raskolnikow21
10.11.2016, 11:52

Die Frage ist, was "sich bewegen" heißt. Mit Blick auf die Relativitätstheorie gibt es kein absolutes Bezugssystem, soll heißen: es hat ohne (willkürliche) Wahl eines Bezugssystem keinen Sinn zu sagen "das Auto bewegt sich".

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Selbstbeantwortung:

1. Die Erde dreht sich, nachlesen und googeln!

2. Ein Auto fährt - selbstverständlich nur im Fahrmodus!

3. Ebenfalls googeln!

4. Falls DANN noch Fragen bestehen: ruf Gott an!

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Kommentar von Usedefault
09.11.2016, 23:14

Ja, aber ein Objekt weiß nie ob es sich selbst bewegt, oder der gesamte restliche Raum!

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