Exphys2_Quiz3

Was sind die Grundannahmen der Relativitätstheorie?

• Geschwindigkeiten addieren sich linear

• Die Physikalischen Gesetze sind in allen gleichförmig bewegten Bezugssystemen gleich

• Die Zeit, die ein ruhender Beobachter für einen Vorgang misst, ist die gleiche, die ein bewegter Beobachter misst

• Die Lichtgeschwindigkeit ist in jedem Bezugssystem gleich

Wie wurde erstmals nachgewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen bewegten Bezugssystemen gleich ist?

• Bei einem Ballonexperiment, bei dem Licht unterschiedlicher Wellenlänge bei verschiedenen Ballon-Geschwindigkeiten ausgesandt wurde

• Durch eine Lorentz-Transformation, bei der der Experiment-Aufbau um 90° gedreht wurde

• Mit einem Michelson Interferometer, das um 90° gedreht wurde

Um welchen Faktor γ ist die Zeit eines ruhenden Beobachters gegenüber der gemessenen Zeit eines bewegten Beobachters (Geschw. v, Lichtgeschw. c) geändert?

Die Zeitdilatation besagt, dass

• Zeit keine absolute Größe ist

• im ruhenden Bezugssystem weniger Zeit vergeht als im bewegten

• bewegte Uhren langsamer gehen

• der Zwilling, der auf der Erde bleibt, jünger ist als sein von einer Weltraumreise zurückkehrender Zwilling

Weit entfernte Sterne bewegen sich fast mit Lichtgeschwindigkeit von uns weg. Welche Aussage ist richtig?

• Licht, das bei uns ankommt ist rot, auch wenn grünes Licht vom Stern ausgesendet wird

• Licht, das bei uns ankommt ist blau, auch wenn grünes Licht vom Stern ausgesendet wird

• Das Licht braucht länger als wenn der Stern an gleicher Stelle ruhen würde

Welche Aussage ist richtig?

• Geschwindigkeiten addieren sich immer linear

• Schneller als Licht im Vakuum kann sich kein Teilchen bewegen

• Licht hat im Vakuum in allen Bezugssystemen die gleiche Geschwindigkeit

• Bei kleinen Geschwindigkeiten addieren sich Geschwindigkeiten in guter Näherung linear

• Elektronen können schneller sein als Licht im Wasser

• immer

• nur wenn u oder v nahe der Lichtgeschwindigkeit sind

• wobei u_x=c, falls u oder v (oder beide) gleich der Lichtgeschwindigkeit sind

• und mit derselben Geschwindigkeit in y-Richtung wie ein Beobachter im bewegten Bezugssystem messen würde

Gravitationswellen

• sind durch verfeinerte Michelson-Interferometer nachweisbar

• sind die neue Haarmode

• werden bei der Verschmelzung von 2 Sternen erzeugt

• werden prinzipiell auch durch die Wellenbewegung auf den Ozeanen erzeugt

Schnelle Teilchen

• Schnelle Teilchen sind leichter als langsame Teilchen

• Elektronen können so schwer werden wie (ruhende) Protonen, wenn sie nur schnell genug sind

• Wenn Elektronen so schnell wie Licht im Vakuum werden sollen, werden sie unendlich schwer

• Nur Teilchen ohne Ruhemasse erreichen Lichtgeschwindigkeit

Für Teilchen gilt

• Die kinetische Energie ist die Summe aus Gesamtenergie und Ruheenergie

• Masse ist äquivalent zu Energie

• E = m ∙ c