Ernst hat geschrieben:Geschwindigkeit ist eine relative Größe. Folglich ist auch kinetische Energie E=mv²/2 eine relative Größe. Die Aussage, die Lebensdauer sei geschwindigkeitsabhängig, ist daher kongruent mit der Aussage, die Lebensdauer sei abhängig von der kinetischen Energie.
Die kinetische Energie kommt aus der Arbeit, die aufgewendet werden musste, um ein Objekt in Bewegung zu bringen. Es ist diese Energie, die dem Objekt zu eigen wird. Ebenso wie der Impuls ist die Energie eine Erhaltungsgröße (Eo+Ekin!), d.h. auch wenn aufgrund einer bestimmten Relativgeschwindigkeit zu einem anderen Objekt nur ein bestimmter Teil der Ekin zur Auswirkung kommt, ist der ursprüngliche Energieaufwand nicht futsch, sondern wirkt sich weiterhin aus. Der Unterschied zum Impuls ist, dass sich die Ekin in andere Energieformen umwandeln kann (um so dem Erhaltungssatz zu entsprechen) wogegen der Impuls unverändert erhalten bleibt. Die Geschwindigkeit eines beschleunigten Körpers ist zwar Ausdruck der aufgewendeten Kraft, die den Bewegungszustand verändert hat, ist aber nicht die Ursache für die Ekin. Denn das ist die Energie, die den Bewegungszustand verändert hat! Deshalb definiert sich die Ekin aus der Arbeit über den Weg. Die Geschwindigkeit ist bloß eine Folge.
Wenn man ein bewegtes Objekt gegen ein ruhendes stößt (beide mit gleicher Masse), ist das Ergebnis eindeutig und man kann leicht erkennen, welcher Körper die Ekin "mitgebracht" hat! Dynamisch betrachtet kann man den Spieß nicht einfach umdrehen und meinen, man könnte nun das Bezugsystem wechseln und nun wäre es das vormals ruhende Objekt, das gegen das nunmehr bewegte Objekt knallt. Denn das Ergebnis wird gleich ausfallen wie zuvor. Es kann also nicht die Relativgeschwindigkeit entscheidend dafür sein, was geschieht.
Da man die Ekin aus der Geschwindigkeit berechnet, verfällt man leicht in den Irrglauben, die Geschwindigkeit wäre die Ursache für die Ekin.
Es ist leicht zu verstehen. Wenn zwei Objekte mit gleicher Masse zusammenstoßen, wobei eine ruhend und die andere schnell bewegt ist, stößt die bewegte die ruhende vom Ort. Kinematisch betrachtet bewegen sich beide mit derselben Relativgeschwindigkeit zueinander. Am dynamischen Effekt ändert das nichts. Denn das bewegte Objekt bringt quasi die Arbeit mit, die es in Bewegung versetzt hat. Diese Arbeit steckt hinter der kinetischen Energie. Wäre sie relativ, müsste die Relativgeschwindigkeit den Ausgang des Zusammenstoßes entscheiden. Weil man das ruhende Objekt als bewegt und das bewegte als ruhend definieren könnte. Dynamisch klappt das nicht. Denn das bewegte Objekt bringt Energie und Impuls mit, das ruhende nicht! Ist demnach die kinetische Energie wirklich relativ?
Die Kinematik der SRT betrachtet zueinander bewegte Inertialsysteme ungeachtet der Kräfte, die sie in den Bewegungszustand gebracht haben. Dynamisch gesehen müsste man diese aber berücksichtigen. Die Relativgeschwindigkeit alleine ist nicht maßgeblich für das Ereignis, das beim Zusammentreffen der Objekte eintritt. Denn sie können unterschiedliche Impulse und kin. Energien mit sich bringen!
DAS ist die Welt, in der wir leben.
Grüße
Harald Maurer
