Masse von Materie bestimmen?

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5 Antworten

Welcher Zusammenhang beschreibt die Masse von Materie vollständig?

Solltest du darauf die Antwort finden, ist dir der Nobelpreis gewiss.

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Keine physikalische Größe beschreibt die Materie vollständig. Physikalische Größen sind dazu da, bestimmte Eigenschaften eines physikalischen Systems zu beschreiben, nicht mehr und nicht weniger. Eine physikalische Größe ist eine mathematische Variable, eine Erfindung des Menschen, und niemals das System selbst. Die Masse beschreibt , wie schwer und wie träge ein Körper ist, sie ist nicht der Körper selbst.

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Kommentar von Usedefault
22.08.2016, 22:43

Das hab ich mir auch schonmal so gedacht.

Im Prinzip ist die Materie wie beim Programmieren eine Struktur, der man taxativ Eigenschaften zuschreiben kann, wie v oder m oder kg. Aber Sinn ergibt das Ganze erst durch mehrere bekannte Größen.

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Es gibt die Ruhemasse eines Körpers m˳ - weitere Formen von Energie tragen zur Masse eines Körper E/c² bei.

Wenn diese zusätzliche Energie nur die kinetische Energie der Ruhemasse ist, kommt man zu dem bekannten Ausdruck für die "relativistische" oder "dynamische" Masse 

m(v)= m˳ / Wurzel(1−(v/c)²)

Wem es konzeptionell nicht gefällt, dass nun die Masse von allem Möglichen abhängig sein soll (unter anderem ihrer Geschwindigkeit), der zieht sich auf die "invariante Masse" zurück, die der Ruhemasse entspricht.

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Kommentar von Usedefault
22.08.2016, 17:15

Im Prinzip hat die Masse erst dann Einfluss auf das Gewicht, sobald eine Kraft darauf wirkt. Was wir als Gewicht bezeichnen, ist ja nur die Wechselwirkung von uns mit der Masse der Erde. 

Wenn sich die Erde auf Grund eines Zaubers mit halber Lichtgeschwindigkeit kurz von uns wegbewegen würde, dann hätten wir extrem hohes Gewicht?

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Der Begriff der relativistischen Masse ist obsolet, dh sie ist in allen Inertialsystemen unabhängig von der Geschwindigkeit dieselbe. Sie ist also eine Invariante. Aber sie ist keine Erhaltungsgröße, das heißt die Masse eines Objekts kann sich nach Reaktionen wie Stößen verändern. Sie wird auch durch Energiezufuhr wie Erhitzung zum Beispiel erhöht. Die Energie aber ist keine Invariante, sie ist abhängig von der Geschwindigkeit eines Objekts und entspricht in etwa dem was früher als relativische Masse bezeichnet wurde. Sie ist aber eine Erhaltungsgröße, das heißt es gilt der Energieerhaltungssatz. In der modernen Relativitätstheorie mißt man auch die Zeit in Metern (ein Meter Zeit ist die Zeit, die das Licht braucht um einen Meter zurückzulegen) und die Energie und den Impuls in Kilogramm.   Dadurch wird die Geschwindigkeit zu einer einheitslosen Zahl und ein Vielfaches der Lichtgeschwindigkeit, welche 1 ist. Es gilt: m^2 = E^2 - p^2 und  E = m *  Gamma. Wobei Gamma = 1/√ (1-v^2). p ist der Impuls. Photonen sind zwar massenlos, haben aber Energie  und können somit Masse auf ein anderes Teilchen, das kein Photon ist, durch einen Stoß übertragen. Das liegt daran, dass bei Photonen Energie und Impuls derselbe sind Und somit die Masse 0 ist. Wenn du dich dafür näher interessierst, kann ich dir ein ganz ausgezeichnetes Buch empfehlen.  Es heißt " Physik der Raumzeit" und ist von Taylor Wheeler und im Spektrum Verlag erschienen.

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Kommentar von Usedefault
23.08.2016, 19:41

Danke für diese bestimmt hoch intelligente Antwort! Obwohl ich wohl einen ganzen Tag brauche, um das zu verstehen!

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Du verwechselst da etwas. Ein Gravitationsfeld verändert nicht unbedingt die Masse sondern das Gewicht. Unser Gewicht auf dem Mond ist kleiner als auf der Erde bei gleicher Masse.

Der Massezuwachs durch Bewegung bezieht sich auf das Delta der relativistischen Masse durch Zunahme der relativen Geschwindigkeit.

Die beiden in Verhältnis zu setzen ist etwas komisch und erhältst so etwas wie ein relativistisches Gewicht.

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Kommentar von Usedefault
22.08.2016, 16:29

Ist die Masse im Universum konstant? Abgesehen, von der Transformation zu Energie.

Und erhöht Geschwindigkeit nur die Masse oder auch das Gewicht?

Und erhält eine Fe-Kugel durch elektrische Anziehung auch Gewicht?

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Kommentar von Usedefault
22.08.2016, 16:58

Ich denke man muss hier strikt Energie und Kraft trennen, denn bewegte Materie erhält Energie, aber setzt ohne Bremsung keine Kraft frei.

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Kommentar von RWenske
22.08.2016, 17:10

richtig. es ist nach wie vor die relativistische masse.

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