Energie ist gleich Masse mal Geschwindigkeit² - Verständnisproblem?

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9 Antworten

In die Gleichung geht keine beliebige Geschwindigkeit ein, sondern c steht für die Lichtgeschwindigkeit. Weil diese als konstant angenommen wird, könnte man auch schreiben

E = m * Konstante

Die Gleichung sagt aus, dass Masse und Energie ein und dasselbe sind oder besser gesagt erhalten bleiben. Geht Masse verloren, wird diese Masse in Energie umgewandelt bzw. umgekehrt.

Eine Umwandlung von dem einen in das andere ist damit keine Verletzung eines der beiden Erhaltungssätze für Masse oder Energie.

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Kommentar von Graphitiboy
06.07.2017, 14:16

Bedeutet also bei unendlicher Energie niemals die Masse auch unendlich sein könnte.. oder?

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Kommentar von Graphitiboy
06.07.2017, 14:20

Bzw. das würde ja folgendes bedeuten:

Wenn ich ein Objekt habe das ich auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen will, dann hätte ich x Energie und y Masse. Beim beschleunigen wandele ich die Energie in Masse um, wodurch ich noch deutlich mehr Energie brauche, da sich die Masse erhöht. Das bedeutet, dass bei keiner Energie die > unendlich ist, die Lichtgeschwindigkeit erreicht werden könnte.

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es bedeutet, dass ein ruhender körper mit masse m die energie E=mc² besitzt.

für bewegte körper mit masse m und geschwindigkeit v benönigst du die formel E=mc²/Wurzle[1-v²/c²], woran du siehst dass die energie für v-->c gegen undendlich geht.

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Kommentar von Graphitiboy
06.07.2017, 14:14

Ich sehe an der Formel aber leider nicht, dass die Energie für v->c gegen unendlich geht.

Wie kann man das ablesen? Könntest du mir dabei bitte behilflich sein? Danke.

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Das m in der Gleichung steht für Ruhemasse

und so hat diese Gleichung rein gar nichts mit Geschwindigkeit zu tun.

Lies auch http://greiterweb.de/zfo/Energie.htm#msgnr0-124 .

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Kommentar von grtgrt
06.07.2017, 16:32

Die Energie E, von der die Gleichung spricht, nennt man die Ruheenergie des betrachteten Körpers.

Aus Sicht eines Beobachters, der sich relativ zum Körper bewegt, hat jener Körper aber zusätzlich noch kinetische Energie. Erst sie konvergiert gegen unendlich, wenn die Geschwindigkeit gegen die Lichtgeschwindigkeit konvergiert.

Bedenke auch: 

Sind A und B sich relativ zum Körper unterschiedlich schnell bewegende Beobachter, so ist die kinetische Energie des Körpers aus ihrer Sicht unterschiedlich groß.

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...bedeutet zuerst einmal nur, daß Masse und Energie zwei korrespondierende physikalische Größe sind, die in einem linearen Zusammenhang stehen.

Der Proportionalitätsfakor beträgt 9*10 hoch 16 m²/s². Ein Wert, der freundlicherweise dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit "entspricht".

Mit einem Körper, der verzweifelt versucht, auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, hat das nicht viel zu tun.

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Die Einsteinsche Gleichung beschreibt die Umwandlung von Energie in Masse und umgekehrt. Sie findet Anwendung bei der Kernspaltung und dem daraus ersichtlichen Massendefekt. Dieser Masserdefekt setzt nun die Energie gemäss dieser Gleichung frei.

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Je schneller der Körper, umso größer seine Masse und damit der Widerstand, den er weiterer Beschleunigung entgegensetzt. Je näher der Körper der Lichtgeschwindigkeit kommt, desto mehr nimmt die Masse zu. Um ihn ganz auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, wäre rechnerisch eine unendlich große Kraft vonnöten.

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Kommentar von Graphitiboy
06.07.2017, 14:07

Das heißt das durch die Massenzunahme eine unendliche Energie benötigt werden würde, um das Objekt auf Lichtgeschwindigkeit bringen zu können, richtig?

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Irgendwie haperts bei mir noch...

...kein Wunder, das eine hat ja auch mit dem anderen direkt nichts zu tun.

In

E = mc²

ist c² einfach eine Konstante mit der Einheit m²/s². Das ist keine Geschwindigkeit.

Es gibt keine unendlich große  Masse. Und es gibt keine unendlich große Energie.

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  Mal ganz praktisches Beispiel; wann ist der Akku schwerer? Wenn er voll geladen oder wenn er " entgeladen " ist?

   Schau, wie viel A h dass der hat . Das tust du jetzt umrechnen in A s .  Die multiplizierst du mit der Voltzahl der Batterie; das gibt ihren Energieinhalt in V A s = W s .

   Und diesen Wert teilst du jetzt durch c ² , c ausgedrückt in m / sec ; siehe Wiki . Was raus kommt,  ist die Massenzunahme der Batterie in kg .

    Und? Was kommt raus?

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