Was versteht man unter dem Impuls? Was versteht man unter einem plastischen Stoß?
Du hast den Begriff Masse schon viele Male gehört, aber was versteht man darunter eigentlich genau? Kannst du den Begriff Masse definieren?
Was versteht man unter der Zentripetalkraft? Was passiert mit einem geladenen Teilchen, das durch ein Magnetfeld fliegt?
Stell dir eine Rakete vor, die mit $10 m/s^2$ beschleunigt (Abb.). Dadurch hat man quasi eine künstliche Gravitation mit erdähnlichen Bedingungen erzeugt. Weil die Rakete pro Sekunde um $10 m/s$ schneller wird, müsste sie nach $t = \frac{c}{a} = \frac{3 \cdot 10^8 m/s}{10 m/s^2} = 3 \cdot 10^7 s$, also noch einem knappen Jahr, Lichtgeschwindigkeit erreichen und dann sogar überschreiten!? Aber die Licht geschwindigkeit kann nicht erreicht und schon gar nicht überschritten werden! Wo ist der Überlegungsfehler?
| Kann diese Rakete nach einem Jahr die Lichtgeschwindigkeit überschreiten? |
In abgeschlossenen Systemen bleiben Energie und Masse erhalten. Stell dir vor, in einem solchen System prallen zwei Raumgleiter aufeinander (Abb.). Die kinetische Energie wandelt sich dabei in Wärme um, und die Gesamtenergie bleibt erhalten. Wie ist das aber mit der Masse? Vor dem Aufprall (a) ist diese wegen der relativistischen Massenzunahme größer als nachher (b)?! Wo hält sich die Masse nach dem Aufprall „versteckt“?
| Wo ist die Masse nach dem Aufprall? |
Zwei mit sehr hoher Geschwindigkeit zusammenstoßende Elektronen (e$^-$) können zusätzlich ein Proton (p$^+$) und ein Antiproton (p$^-$) erzeugen, deren Masse wesentlich größer ist. Wie sieht es hier mit der Massenerhaltung aus (siehe auch F5)?
| Die Gleichung $e^- + e^- → e^- + e^- + p^+ + p^-$ auf den Alltag übersetzt: Zwei Golfbälle stoßen zusammen und erzeugen zusätzlich zwei Medizinbälle. |
Nimm mal an, dass du einen Teekessel während des Erwärmens auf eine supermega-genaue Waage stellst.
Wir nehmen an, dass kein Wasserdampf entweichen kann. Was könnest du beobachten?
Und wie wäre das, wenn du eine volle und eine leere Batterie abwiegst?
Die Sonne strahlt unglaubliche $10^{26}$ J/s aus. Wie kommt diese Strahlungsleistung zu Stande und welche Masse verliert die Sonne dabei pro Sekunde? Welche Seitenlänge hätte ein „Wasserwürfel“ mit dieser Masse?
Der Warp-Antrieb der Enterprise und der PET-Scanner, mit dem man dem Gehirn beim Denken zusehen kann, funktionieren nach demselben Prinzip. Welchem?