Längenkontraktion – die meistgelesenen Beiträge

Ich denke jeder wird schoneinmal von dem Gragenparadoxon gehört haben, einmal kurz zusammengefasst: Eine Garage (vorne und hinten ein Tor) ist 5 Meter lang und ein Auto 6 Meter, wenn dieses nun mit einer sehr hochen Geschwindigkeit in die Garage fährt, dann wäre das Auto so stark verkürzt (Längenkontraktion), sodass es möglich wäre kurzzeitig die Garagentore "gleichzeitig" zu schließen und dann wieder zu öffnen, damit das Auto durchfahren kann. Aus der Sicht des Fahrers würde die Garage ihm kürzer, jedoch nicht das Auto erscheinen, deshalb nimmt er die Situation anderes wahr. Der Fahrer fährt in die Garage ein, das Tor vor ihm schließt kurz, er fährt weiter, dann schließt das hintere Tor und er fährt durch.

Allerdings kann ich mir die Situation des Fahrers nicht erklären, wenn man das Experiment etwas abändert: Das Auto fährt wieder in die Garage sehr schnell ein, beide Tore schließen sich gleichzeitig, nun bremst aber das Auto vollständig in kurzer Zeit ab. Da die Tore geschlossen bleiben und das Auto größer ist, da es gebremst hat, demoliert es die Garagentore, nachdem sie geschlossen sind.

Wie sieht aber die Sicht des Fahrers aus? Ich kann mir es unter der Vorraussetzung nicht erklären, wenn man bedenkt, dass Jedes Tor zuerst geschlossen sein muss, bevor es zerstört wird und auch geschlossen bleibt.

Hat jemand eine Erklärung für mich?

Die Aufgabenstellung lautet: Eine Rakete fliegt mit 0,9c an der Erde vorbei. Auf der Erde steht ein Auto (l=5,0m). Welche Länge misst ein Beobachter in der Rakete?

Ich bin mir nicht sicher, dass ich hierfür die Formel für die Längenkontraktion anwenden/umstellen muss; bisher hatte ich nur Aufgaben aus der Perspektive eines Betrachters auf der Erde, d.h. jemanden der sich nicht im bewegten Objekt befindet. Ändert sich hier irgendwas oder kann ich davon ausgehen, dass es genauso ausgerechnet werden kann? (Mein Ergebnis wären dann ca. 11,47m.)

Mich wundert es bloß, weil ich eigentlich meinen würde, dass das Ergebnis kleiner sein müsste. Körper haben ja eigentlich im Ruhesystem ihre größte Länge, oder?

Sorry falls die Frage dumm ist, aber ich wollte dann doch lieber auf Nummer sicher gehen. :)

Danke im Voraus und einen schönen Abend noch!

Hallo kann mir irgendjemand jeweils ein Beispiel zu den 2 Postulaten Einstein in der speziellen Relativitätstheorie geben? Wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte!

Danke im Voraus für jegliche Zeit und Mühen!

Hallo zusammen,

die Formel der Längenkontraktion lautet ja: l' = l * Wurzel(1-v²/c²). Nun möchte ich diese so umformen, dass v auf einer Seite steht, damit ich berechnen kann, wie schnell ich ein 5 Meter langes Auto bewegen muss, damit es in eine 3 Meter lange Parklücke passen würde. (natürlich rein theoretisch ;))

Würde mich sehr freuen, wenn mir jemand weiterhelfen könnte. Optimalerweise + Rechenweg, damit ich die Schritte auch nachvollziehen kann!

Vielen Dank!

Hallo,

Ich schaue mir gerade nochmals die Längenkontraktion an und habe hier zu einem Gedankenexperiment eine Frage:

„Ein "Planetensystem" bestehe aus einem Planeten und vier Raumstationen, die den Planeten im gleichen Abstand umkreisen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird vom Planeten zu jeder Station ein Lichtsignal gesendet und dort reflektiert. Ein Beobachter befindet sich auf dem Planeten, ein zweiter in einem mit konstanter Geschwindigkeit vorbeifliegenden Raumschiff. Für den Beobachter aus dem (ruhenden) Raumschiff geraten die reflektierten Lichtsignale jedoch "außer Takt" und treffen nicht mehr zum gleichen Zeitpunkt auf dem Planeten ein.

Nun kann jedoch die Art des Eintreffens der Signale nicht vom Bezugsystem des Beobachters abhängen. Schließlich betrachten beide das gleiche Ereignis. Hier kann auch nicht mit der Relativität der Gleichzeitigkeit argumentiert werden, da man sich in diesem Gedankenexperiment den Planeten auch als Punkt vorstellen kann und Raum-Zeit-Koinzidenzen nicht vom Inertialsystem abhängen. Betrachtet man die Wege, die die Lichtsignale zurücklegen, erkennt man, dass die horizontal laufenden Signale eine größere Strecke zurücklegen müssen als die vertikal laufenden.“

Mir geht es hier vor allem um den letzten Abschnitt. Laut der Relativität der Gleichzeitigkeit sollte doch genau bei diesem Experiment, eine Personen diese Ereignisse als nicht gleichzeitig erkennen. Warum aber wird behauptet, dass die Raumzeit nicht vom Inertialsystem abhängt und vor allem dass hier nicht die Relativität der Gleichzeitigkeit gilt. Klar macht es für mich Sinn, dass es hier zu einer Längenkontraktion kommt durch diese Relativbewegung, aber was passiert dann mit der Relativität der Gleichzeitigkeit, die besagt doch eigentlich, dass genau in solch einem Fall Ereignisse die im System der Erde als gleichzeitig gelten, in einem anderen relativ bewegten System als nicht gleichzeitig wahrgenommen werden. Wenn ich, dass hier aber richtig verstehe werden die Ereignisse von beiden Systemen als gleichzeitig wahrgenommen, was aus der Sicht der Rakete ja an der Längenkontraktion liegt. Wenn ich immer eine Längenkontraktion habe die Ereignisse aus Sicht unterschiedlicher Systeme als gleichzeitig erscheinen lässt, dann macht die Gleichzeitigkeitsrelativität doch fast nie Sinn?

Was passiert, wenn man beim Stab-Scheune-Experiment den Stab quer zum Scheunentor hält?

Vom Läufer aus gesehen, wird die Tür schmaler, der Stab passt also nicht hindurch.

Allerdings passieren beide Stabenden zum gleichen Zeitpunkt das Scheunentor.

Hallo.

Kann mir jemand die Längenkontraktion sehr eifnsch erklären?

Es gibt ja so ein ganz bekannteste Beispiel zur Längenkontraktion. Hier könnt ihr euch das nochmal durchlesen: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/laengenkontraktion

jetzt meine Frage: Warum kommt einem Beobachter auf der Erde die Zeit auf dem Raumschiff schneller vor? Müsste die Zeit nicht aufgrund der Zeitdilatation langsamer sein? Ich verstehe dieses Gedankenexperiment irgendwie nicht :(

Man stelle sich vor, man hat eine Rakete und die Erde, wobei die Rakete relativ zum Rest des Universums eine Geschwindigkeit von fast c hat. Das sich durch Längenkontraktion-Zeitdillitation für die Rakete die gleiche Zeit aus beiden Systemen für eine Entfernung messen lässt, weiß ich, und wie dies funktioniert auch.

Nun schließt sich aber folgender Gedanke bei mir an:

Da man auch das Bezugssystem Rakete als ruhend ansehen könnte, würde der Rest des Universums mit fast c relativ gesehen vorbei fliegen. Nur würde sich also der Spieß umdrehen und es erfolgt die Längenkontraktion (wodurch die Rakete kleiner wird). Das passiert auch in echt. Eigentlich sollte auch von der Rakete aus die Zeit des Restes des Universums langsamer vergehen. Diese vergeht aber schneller, weil wir wissen, dass die Zeit im Raumschiff langsamer vergeht.

Alles andere wäre ja schließlich ein Widerspruch. Allerdings müsste doch durch die Gleichberechtigung der Systeme und der gleichen Rechnung wie bei dem Universum als Ruhesystem dieser Widerspruch entstehen. Jetzt wäre man ja wieder bei einem Widerspruch.

Könnte mir jemand meinen Denkfehler erklären und korrigieren, wie die Sicht aus der Rakete als Ruhesystem aussieht und warum?

Ich wäre für Antworten äußerst dankbar.

Ben

Hallo zusammen!

Objekte, die sich relativ zu einem anderen bewegen, erscheinen ja in Richtung der Bewegung gestaucht. Meine Frage wäre nun, wenn theoretisch ein Objekt sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würde, würde es dann nicht alle Objekte auf einem Punkt sehen? Natürlich davon ausgehend, dass sich das Licht, welches von den Objekten abprallt, um sie zu sehen ohne Verzögerung oder Geschwindigkeitsbegrenzung bewegt.

Ich hoffe meine Frage ist verständlich!

Gruß Danksa

Die Entfernung von der Erde zum Saturn beträgt etwa 70 Lichtminuten. Angenommen, ein Astronaut fliegt mit v = 0,5c zum Saturn. Wie lang erscheint für ihn die zurückgelegte Strecke?

Kann wer das bitte lösen

Hallo, ich übe gerade für meine Abschlussprüfung in Physik und bin nun bei einem Übungsbeispiel zur speziellen Relativitätstheorie auf ein Problem gestoßen, wo ich einfach nicht weiter komme. Es wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte und mir sagen könnte wo mein Fehler liegt, da ich wirklich schon sehr verzweifelt bin! Danke im Voraus!

Text:

Ein Raumschiff bewegt sich relativ zu seinem Bezugssystem mit 0.6c. Martin bewegt sich relativ zu diesem Bezugssystem ebenfalls mit 0.6c. Wie schnell ist dann das Raumschiff aus Martins Sicht?

Lösung wäre : 0.88c aber leider bekomme ich das bei meiner Rechnung nicht heraus:(

Meine Rechnung:

relativistische Geschwindikeitsformel verwendet

u= u'+v/ 1+(u'v^2)/c^2

u=0.6+0.6/ 1+ (0.60.6^2)/1.0006922855945

u= 0.296125c

Ich weiß wirklich nicht was ich falsch gemacht habe, wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte! Danke im Voraus für die Zeit und Mühe diese Frage zu beantworten!

Hallo, ich bringe mir gerade die Zeitdilatation und Längenkontraktion der speziellen Relativitätstheorie selber bei. Nun habe ich zwei Fragen. Die erste lautet:

Erstens aus der Sicht eines schnell bewegenden Objektes, wie sieht die Außenwelt aus für ihn? Müsste er nicht alles in schnellerer Geschwindigkeit sehen?

Zweitens ich habe das Thema mit der Längenkontraktion noch nicht ganz verstanden. Ich bin soweit, dass ich weiß, dass wenn sich ein schnell bewegendes Objekt an uns vorbei bewegt dann scheint es für uns verkürzten d.h. es braucht unser Initials System weniger Zeit als in seinem eigenen Initials System aber warum ist es so?

Laut der Zeitdilatation vergeht doch in sich schnell, bewegen, dem System die Zeit langsamer d.h. ja, dass eine Aktion für ihn ausgesehen, kürzer braucht aber für einen Beobachter länger braucht heißt das dann nicht auch, dass die Aktion vom Schnell bewegen kürzer braucht von seiner Perspektive aus als für uns aber das wäre ja ein Widerspruch?

Ich muss eine powerpoint erstellen für die Quantitative Betrachtung der Längenkontraktion. Ich bin in der 11. Klasse und im Unterricht haben wir dazu noch nichts behandelt, weil das ein Art Einzelarbeit Projekt ist. Ich tue mich sehr schwer. Ich verstehe jegliche Herleitungen der Formeln nicht, geschweige denn bin ich in der Lage dazu mehrere übersichtliche Powerpoint Folien zu erstellen. Kann mir einer das erklären und hat vllt noch eine Idee für die Powerpoint?

Man hat ein Raumschiff mit der Länge 6m und eine Garage mit der Länge 5m. Bei 4 Metern in der Garage gibt es eine Markierung. Das Raumschiff bewegt sich mit zb 0.9c in die Garage hinein, sobald es die Markierung berührt schließt sich die Garagentür.

Da bei einem Beobachter das Raumschiff kontrahiert wird, ist es kürzer und passt somit hinein. Beim Inertialsystem des Raumschifffahrers passt es nicht komplett hinein, da sich die Garage noch mehr verkürzt.

Führen wir nun das Gedankenexperiment weiter. Sobald das Raumschiff die Markierung berührt, stoppt das Raumschiff sofort ( oder sehr sehr schnell ) und alles kehrt in seine original Größe zurück.

Für einen Beobachter ist das Raumschiff nun in der Garage und da es größer wird gibt es mechanische Schäden an der Vordergrund Rückseite des Raumschiffes.

beim Inertaialsystem des Raumschifffahrers schließt sich die Tür später aufgrund der Relativität der Gleichzeitigkeit und wenn es sofort stoppt , kehrt alles in Original Größe zurück. Nun gibt es doch Schäden am Dach des Raumschiffes, da die Garagentür darauf fällst und da es nicht eingeschlossen wird, wird es doch keine Schäden an der vorder und Rückseite des Raumschiffes geben.

Ist das nun nicht ein Paradox, da es verschiedene Schäden in verschiedenen Inertialsystemen gibt ?

In meiner vorherigen Frage:

Warum wird angenommen,
dass eine Längenkontraktion durch die Zeitdilatation verursacht wird,
wenn es auch umgekehrt erklärbar wäre?

ergab sich diese Frage hier. Und somit solltest Du darauf antworten können, was mit dieser Frage eigentlich gemeint ist. Denn letztendlich ist keine Wirkung ohne Ursache, weil die Veränderung, welche das Gegenwärtige zu Vergangenem macht und damit etwas Neues entstehen lässt, immer noch die Ursache für die räumliche Veränderung, die wir als Längenkontraktion bezeichnen und wir unbedingt auch als Zeitdilatation verstehen wollen, damit die ach so geliebte Relativitätstheorie keinen Schaden nimmt. 

Es geht hier also immer noch darum, warum die 4. Dimension unbedingt von zeitlicher Natur sein muss, wenn doch die Relativität selbst nur eine beliebige Quantität benötigt, um weiterhin ihre Gültigkeit zu behalten. Es wäre auch viel plausibler, eine räumliche Dimension anzunehmen, denn der Vorteil davon wäre nämlich, dass ein räumlicher Abstand bereits die notwendigen Eigenschaften hat, um mathematisch plausibel zu sein, und keinerlei hypothetischer Konstruktionen notwendig sind oder prinzipielle Bedingungen erfüllt werden müssen, die eine gleichzeitig beliebig genaue Bestimmung von Ort und Impuls verbieten und damit der Mathematik nur unbestimmt wahrscheinliche Lösungswege aufzwingt. Obwohl die Längenkontraktion völlig unkomplizierte Vorhersagen von Ort und Impuls auch im ruhenden Zustand ermöglicht.

Denn inzwischen häufen sich nämlich die akademisch korrekt belegbaren Feststellungen, dass die notwendige 4. Dimension nur von räumlicher Natur sein kann. Siehe dazu z.B. die Antwort auf die Frage von CatsEyes.

Was ist "Photon-Photon-Streuung"?

Aber auch hierbei gilt:
Für die Relativitätstheorie wäre es nicht relevant, ob die zusätzlich benötigte Dimension von räumlicher oder zeitlicher Natur ist, denn es wird nur eine zusätzliche bidirektionale Quantität benötigt, um ihre Gültigkeit zu untermauern.

Es ist nur die Frage zu lösen:Ist Zeit eine Qualität und von unidirektional invarianter Natur,
oder ist sie eine Quantität von bidirektional variierender Natur?

Es gilt daher das Problem zu lösen, welcher Prozess die Veränderung des räumlichen Zustands verursacht, was wir letztendlich als Dehnung der Zeit oder Kontraktion des Raums verstehen könnten, damit wir endlich einsehen, dass man Zeit weder krümmen noch dehnen oder einrollen kann.

Mir erscheint es viel wahrscheinlicher, dass es sich bei der Längenkontraktion um die Ursache handelt, anstatt um die Wirkung, da die zeitliche Ursache dagegen eine deutlich geringere Wahrscheinlichkeit bietet. Mir stellt sich vor allem die Frage, warum die Zeit als Ursache gewählt wurde. Gibt es möglicherweise Gründe dafür?

Der Vorteil meiner Überlegung wäre nämlich, dass ein räumlicher Abstand bereits die notwendigen Eigenschaften hat, um mathematisch plausibel zu sein, und keinerlei hypothetischer Konstruktionen notwendig sind oder prinzipielle Bedingungen erfüllt werden müssen, die eine gleichzeitig beliebig genaue Bestimmung von Ort und Impuls verbieten und damit der Mathematik nur unbestimmt wahrscheinliche Lösungswege aufzwingt. Obwohl die Längenkontraktion völlig unkomplizierte Vorhersagen von Ort und Impuls auch im ruhenden Zustand ermöglicht.

Denn inzwischen häufen sich nämlich die akademisch korrekt belegbaren Feststellungen, dass die notwendige 4. Dimension nur von räumlicher Natur sein kann. Siehe dazu z.B. die Antwort auf die Frage von CatsEyes.
Was ist "Photon-Photon-Streuung"?

Ich hatte zwar bereits die folgenden Fragen gestellt:

Ist Zeit eine Qualität und von unidirektional invarianter Natur,
oder ist sie eine Quantität von bidirektional variierender Natur?

Wie kommt die Zeit zu ihrer Quantität, um sie als Formel nutzen zu können?

Dennoch erhielt ich bisher noch keine befriedigende Antwort, und auch wenn teilweise konstruktive Diskussionen entstanden sind, könnte ich nicht von einer befriedigende Antwort sprechen.