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Bitte höflich um Hilfe bei physikalischer Angelegenheit

Dieses Thema im Forum "Off-Topic-Location" wurde erstellt von Alexander, 10 April 2005.

  1. Alexander
    Alexander (27)
    Verbringt hier viel Zeit
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    Single
    Hallo liebe Forengemeinde.
    Wir nehmen im Physikunterricht im Moment das Thema Translation durch und ich bin leider in Physik nicht gerade der Hellste. Meine Begabung liegt eher bei den Sprachen;-)

    Zu meiner Frage:
    Unser Lehrer hat die "naive Geschwindigkeitsformel" an die Tafel geschrieben, die da lautet: v = ∆s / ∆t.
    In Worten: Geschwindigkeit = Wegänderung / Zeitänderung.
    Da einem die Begabung zur Physik nicht immer in die Wiege gelegt wird, reifte in mir die Frage, wieso es ∆t heißt. Ich meine Zeitänderung?
    Ich verstehe es einfach nicht.
    Ist hier vielleicht jemand, der sich meiner erbarmt und mir die einzelnen Komponenten der Formel erklärt bzw. mir diese Formel herleiten kann?
    Früher hieß es bei uns in der Mathematik immer v = s/t und dies war mir klar, mich verwirren diese komischen Deltas ungemein.

    Ich hoffe auf Hilfe, Alex
     
    #1
    Alexander, 10 April 2005
  2. User 29904
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    nicht angegeben
    x
     
    #2
    Zuletzt bearbeitet: 22 Februar 2016
    User 29904, 10 April 2005
  3. Alexander
    Alexander (27)
    Verbringt hier viel Zeit Themenstarter
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    ja. ohne das delta leuchtet mir die sache schon ein. aber das delta steht, nehme ich an, nicht ohne grund da.
    diesen grund und die auswirkungen davon würde ich gerne verstehen.

    und ich würde auch gerne verstehen, wie man aus einem s-t-diagramm anhand einer tangente die momentangeschw. berechnen kann.

    danke schon mal
     
    #3
    Alexander, 10 April 2005
  4. waschbär2
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    vergeben und glücklich
    Das "delta" bedeutet nichts anderes als Differenz.
    Normalerweise geht man von 0 bis z.B. 50 m und 0 bis z.B. 30 Sekunden aus.

    Aber da man das auch ja "relativ" berechnen kann könnte man auch die Differenz zwischen dem Punkt 50 m und 100 m (=50m) und der Zeit 30 Sekunden und 60 Sekunden (=30 Sekunden) nehmen.

    Klingt jetzt ganz unlogisch, da ja immer der gleiche Quotient rauskommt. Aber wenn du berechnen willst, wie schnell (absolut) eine Kugel ist, die du aus einem fahrtenden Auto abwirfst, dann brauchst du eben diesen Differenzquotienten dazu.
     
    #4
    waschbär2, 10 April 2005
  5. User 631
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    nicht angegeben
    V = s/t

    Geschwindigkeit ist gleich Weg durch Zeit

    Zeitänderung bedeutet nichts anderes als "verstrichene Zeit", so wie Wegänderung nichts anderes als "zurückgelegte Strecke" bedeutet.

    Mal sehen, wie man das s/t Diagramm darstellen kann...
     
    #5
    User 631, 10 April 2005
  6. waschbär2
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    vergeben und glücklich
    @ jan
    Das v=s/t hat er schon verstanden, aber das "Delta" nicht ...
     
    #6
    waschbär2, 10 April 2005
  7. User 631
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    nicht angegeben
    Naja, wusste jetzt nicht, wie man das tippt :smile:

    Delta ist doch immer nur eben die Veränderung, oder? Ich hab das immer konsequent ignoriert :zwinker:
     
    #7
    User 631, 10 April 2005
  8. waschbär2
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    Du Einstein-Ignorierer :grin:, du ... :tongue:

    Ein Jan ist relativ groß, gemessen an der Menschheit, aber gemessen an einem Elefanten, relativ klein. Auch der Rüssel :grin: :grin: :grin:
     
    #8
    waschbär2, 10 April 2005
  9. Alexander
    Alexander (27)
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    Single
    das mit dem delta habe ich jetzt verstanden.
    endlich*g*
    danke an alle.

    bleibt nur noch die frage mit dem s-t-diagramm, wenn sie jemand beantworten kann. *hundeblick**fg*

    danke, alex
     
    #9
    Alexander, 10 April 2005
  10. MoD17
    MoD17 (29)
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    das ist auch relativ einfach!
    du hast also das diagramm (alos koordinatensystem in diesem falle), beschriftet mit s (y-achse) und t(x-achse).
    ausserdem hast du noch ne tabelle mit den werten von s und t, richtig?
    dann machst dus einfach wie in mathe: den jew. wert für s als y-koordinate und den zugehörigen wert für t als x-koordinate trägst du als punkte ins koordinatensystem ein
    wenn du alle eingetragen hast, verbindest du sie, sollte in den meisten fällen ne gerade ergeben.
    die steigung m dieser gerade ist dann die momentangeschwindigkeit v zum zeitpunkt delta_t bzw nach derzurückgelegten strecke delta_s
    also v=delta_s/delta_t

    gruss
    MoD17
     
    #10
    MoD17, 10 April 2005
  11. 123hefeweiz
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    Die Formel v=s/t beschreibt die Geschwindigkeit bei der gleichförmigen Bewegung. Das bedeutet, das Objekt bewegt sich mit stets gleicher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung (v ist ein Vektor).

    Wenn die Bewegung beschleunigt oder verzögert wird kommt das Delta ins Spiel. Du hattest an der Tafel praktisch die Vorstufe einer Differentialgleichung stehen. Dies erlaubt es, Geschwindigkeiten (oder beliebige andere Quotienten) zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu definieren und zu berechnen. Nehmen wir an, bei einem beschleunigenden Auto würden wir s und t auf den Achsen des Koordinatensystems eintragen und zu jedem Zeitpunkt die zurückgelegte Strecke abtragen. Es ergäbe sich eine Kurve. Dann könnten wird durch Berechnen der 1. Ableitung der Funktion nach der Zeit die Geschwindigkeit des Wagens an jedem beliebigen Zeitpunkt berechnen. Man schreibt dann die Delta-Formel.

    Gruß
    hefe
     
    #11
    123hefeweiz, 10 April 2005
  12. MoD17
    MoD17 (29)
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    Verliebt
    ach verdammt...hats ja recht...
     
    #12
    MoD17, 11 April 2005
  13. Alexander
    Alexander (27)
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    Single
    ok..die sache mit dem delta leuchtet mir jetzt ein. mein lehrer ist immer mit irgendwelchen ausflüchten wie "akzeptier einfach das, was da steht" angekommen. das kanns ja wohl nicht sein.
    dann meinte er, man könne im s-t-diagramm die momentangeschwindigkeit anhand einer tangente und die durchschnittsgeschwindigkeit anhand einer sekante bestimmen. wie hat er nicht gesagt. er redete dabei gerade über eine bewegung mit wechselnden geschwindigkeiten. ich denke er versteht sein gebiet selbst nicht, sonst könnte er wohl meine fragen beantworten. ich danke euch alen sehr und lass eine runde cyberbierchen für alle springen;-)
     
    #13
    Alexander, 11 April 2005
  14. Event Horizon
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    vergeben und glücklich
    Vielleicht wird es so klar:

    Ein Auto fährt meinetwegen in der Stadt nie mit exakt 50, sondern es bremst und gibt Gas.

    Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist ganz einfach Gesamtstrecke / Gesamtzeit.

    Hast du jetzt dein S-T-Diagramm, sind die Achsen so gewählt, daß das Auto bei T=0 und S=0 losfährt, also fängt die Kurve im Ursprung an. Wenn das Auto angekommen ist, hört die Kurve irgendwo auf, und zwar zu einem bestimmten Punkt (S;T) in diesem Diagramm. S ist dann die zurückgelegte Strecke, und T die benötigte Zeit.

    Wenn du jetzt die Garde durch den Ursprung und den Punkt (S;T) ziehst, kannst du dessen Steigung ablesen.

    Was war die Steigung einer Garden nochmal? y-Änderung durch x-Änderung bzw sie gibt dir an, wieviele Schritte du in y-Richtung gehen mußt, wenn du einen Schritt in x-Richtung gehst.

    Jetzt wird y zu S und x zu T, weil das ein ST-Diagramm ist und dann ist die Steigung plötzlich Streckenänderung durch Zeitänderung, also Geschwindigkeit!

    Und jetzt zu einem Auto, welches permanent schneller und langsamer wird. Du hast keine Grade im ST-Diagramm, sondern was ganz wildes. Wenn du dir jetzt aber ein winzig kleines Stück davon ansiehst, wird diese Kurve in diesem kleinen Stück annähernd zu einer Graden.
    Das heißt, du könntest in diesem kleinen Stück die Steigung der Kurve, also die Geschwindigkeit bestimmen.
    Damit das besser geht, zeichnest du dir ne echte Grade an diesem kleinen Stück ein. Wenn du wieder das ganze Bild betrachtest, hast du eine Tangente an der Kurve dran - und zwar in dem kleinen Stück, was du dir vorher angeguckt hast. Die Steigung dieser Graden ist dann die Geschwindigkeit des Autos, wenn es sich exakt an der Stelle im Diagramm befindet, an der du die Tangente drangemalt hast!
     
    #14
    Event Horizon, 12 April 2005
  15. Dirac
    Dirac (34)
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    Das Verständnisproblem dürfte sich hier wie immer daraus ergeben, dass das Thema in der Physik durchgenommen wird bevor der Matheunterricht die Differentialrechnung zur Verfügung stellt...
     
    #15
    Dirac, 12 April 2005
  16. Alexander
    Alexander (27)
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    Single
    da wir übermorgen einen physiktest schreiben, musste ich mich noch einmal stark mit der materie befassen und wie es der teufel will, stecke ich jetzt bei der relativitätstheorie fest. genauer bei der zeitdilatation.

    auf einem merkblatt wurde sie sinngemäß folgendermaßen erläutert:
    gesetzt dem fall, man könne photonen sehen und schicke einen lichtstrahl von der erde zum mond dauert es für den beobachter auf der erde eine gewisse zeit.
    ein beobachter in einem spaceshuttle fliegtan der erde vorbei und stelt fest, dass das photon von seiner sichtweise aus einen weiteren weg (nämlich zickzack) zurückzulegen hat. da die lichtgeschwindigkeit konstant ist und für einen längeren weg auch mehr zeit benötigt wird, läuft für den astronaut die zeit langsamer ab, als für den beobachter auf der erde.

    soweit verstehe ich das ganze und kann es mir sehr gut vorstellen, doch dann steht da noch folgender satz:
    "Die Zeit für den Weg zwischen Erde und Mond läuft vom Spaceshuttle aus langsamer ab, als die Zeit im Spaceshuttle selbst. Daraus folgt, dass bewegte Uhren langsamer gehen als ruhende.

    Aber die bewegte Uhr ist ja im Spaceshuttle, also müsste sie doch langsam gehen, denn der Atronaut orientiert sich doch an der Uhr im Shuttle, oder?Wäre sehr dankbar, zumal mir hier vorher schon super geholfen wurde.

    alex
     
    #16
    Alexander, 24 April 2005
  17. waschbär2
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    vergeben und glücklich
    Oh jeh,
    wenn ich dir das erklären müsste, müsste ich dir die Relativitätstheorie erklären. Und das werde ich wohl kaum schaffen.
    Ich versuche es mal einfach zu halten.
    Ein Lichtstrahl wird gekrümmt, wenn er in die Nähe zu Masse (einer Sonne oder einem Planeten) kommt. Weil ein Lichtstrahl aber immer gleich schnell ist, braucht er dann trotzdem nicht mehr Zeit (obwohl er er ja keine "Gerade" mehr fliegt). Und genauso geht es der "messbaren" Zeit. Sobald "Zeit" an Masse vorbeikommt, ist sie "relativ" langsamer, als wenn sie ohne Masse gemessen wird.
    Die Zeit ist wie die Geschwindigkeit relativ abhängig von der Umgebung, in der sie sich befindet.
    Es gibt zum Beispiel auch "Überlichtgeschwindigkeit". Denn die Lichtgeschwindigkeit wird durch das absolute Vakuum definiert.
    Es gibt aber auch Lichtträger (Medien), in denen das Licht schneller ist, als im Vakuum.
    War das einigermaßen verständlich :ratlos:
     
    #17
    waschbär2, 24 April 2005
  18. gshock
    Gast
    0
    "Warum sieht man das Licht bei einer Explosion, bevor man den Knall hört?" - "Weil die Augen vor den Ohren liegen."

    Trägt etwa soviel zur Klärung bei wie obige Antwort...bzw. ist sogar noch richtiger :grin:
     
    #18
    gshock, 25 April 2005
  19. BlackSun
    BlackSun (32)
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    Kurze Antwort: Ja!

    Genauso ist es. Musst du dir halt merken, dass die Zeit "langsamer wird", je schneller man sich bewegt.

    Quasi Gedankenbrücke: Hier passiert etwas (Gegenwart), und die Lichtwellen / Photonen (ich geh da nicht ins Detail) bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit von hier weg. Wenn du irgendwo weit entfernst stehst und dir das reinziehst, kriegst du es in "echter Geschwindigkeit" mit. Fliegst du aber weg von hier, dann kriegst du es nicht "ganz so schnell" mit, quasi etwas in Zeitlupe.

    Ich weiß, das ist jetzt nicht exakt physikalisch, aber wenn du es dann schaffen würdest, mit Lichtgeschwindigkeit zu fliegen, würde in dem Sinne der "Zeitlupen-Film" quasi stehen bleiben und damit die Zeit stehen bleiben. Aber das geht ja nicht.



    Nochmal: Die Zeit ist also in dem Sinne abhängig von der Geschwindigkeit* des Beobachters.


    * Eigentlich genaugenommen Beschleunigung.



    Vielleicht kannst du sonst nochmal exaktere Fragen stellen?
     
    #19
    BlackSun, 25 April 2005
  20. Event Horizon
    Verbringt hier viel Zeit
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    vergeben und glücklich
    Nö, nicht von der Beschleunigung. Das mit der Geschwindigkeit stimmt schon.

    Sich die Relativitätstheorie genau vorzustellen, ist ziemlich schwer.

    Es ist einfach so, daß ein sich bewegendes Objekt kürzer und schwerer wird und die Zeit für dieses Objekt langsamer vergeht.
    Das ist keine optische Täuschung, sondern das ist so. Das Alien in einem Raumschiff merkt aber nix davon, weil es selbst ebenso schrumpft, schwerer und langsamer wird. Da das Alien also z.B. auch langsamer denkt, merkt es nicht, daß die Zeit langsamer geht.
    Oder stell dir vor, dein ganzes Haus wird zu heiß gewaschen, und alles, inclusive dir wird kleiner. Wie willst du das feststellen? Wenn du nur noch 90cm groß bist, ist das Maßband ja auch nur noch 1m lang, zeigt aber Zahlen von 0 bis 200 an. Mißt du dich, wirst du 1,80 rausbekommen.

    Ich weiß nicht, ob ihr schon über Myonen gesprochen habt. Das sind Elementarteilchen, die in der obersten Atmosphäre durch Strahlung entstehen und beinahe mit Lichtgeschwindigkeit fliegen. Eigentlich zerfallen die innerhalb einiger µs und würden selbst bei Lichtgeschwindigkeit nur etwa 600m weit kommen. Tatsächlich kommen sie aber hier unten an, weil wegen Einstein die Zeit für sie langsamer vergeht und die zurückzulegende Strecke kürzer wird.

    Das eigentlich paradoxe an der Sache ist aber: Auf der Erde sehen wir, daß diese Effekte alle auf das Raumschiff zutreffen. Das Alien jedoch sieht die gleichen Effekte, jedoch auf der Erde, denn die Erde bewegt sich ja schnell gegenüber dem Alien.


    Edit: Oh, jetzt sehe ich die Frage nochmal....

    Das mit dem Zickzack-Kurs des Lichtes ist Nonsens! das fliegt auch weiter gardeaus!
     
    #20
    Event Horizon, 25 April 2005

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