Mirko hat geschrieben:Meine Frage ist ganz konkret nach der Messung, keine Berechnung:
Wer misst welche Geschwindigkeit? Der Versuchsaufbau hört sich so an, als gäbe es noch ein drittes Objekt, einen weiteren Beobachter, der misst: a bewegt sich so schnell, b wieder so schnell und relativ zu einander sind sie wiederum so schnell. Dieses Objekt ist offenbar der Strand. Oder der "Raum"
Normalerweise werden Geschwindigkeiten von Objekten in der Experimentalphysik von einem externen Beobachter gemessen,
der Experimentator, indem er getrennt die Strecke und die Zeitdauer misst und die Formel Strecke/Zeitdauer berechnet. Ein beliebiges Objekt kann seine eigene Geschwindigkeit nämlich nicht messen, ich wüsste zum Beispiel nicht, wie ein Pferd oder eine Fliege oder eine Wasserwelle oder der Stab in der SRT von Einstein ihre eigenen Geschwindigkeiten messen könnte, einverstanden?
Also muss es ein externer Beobachter tun. Dasselbe gilt für die Messung der Geschwindigkeit eines Beobachters, wenn es darum geht, die Geschwindigkeit eines Beobachter auch zu bestimmen. Sie wird auch am besten von einem externen Beobachter gemessen,
der Experimentator, indem er genauso die Strecke und die Zeitdauer getrennt misst und die Formel Strecke/Zeitdauer berechnet.
Mit der modernen Technologie kann aber ein Beobachter auch direkt seine eigene Geschwindigkeit relativ zu einem Objekt messen, sobald ein materieller Kontakt (eine Reibung) zu diesem Objekt besteht: zum Beispiel ein Autofahrer mit einem Tachometer relativ zur Straße, oder ein Flugzeug relativ zur Luft. Oder auch mit Radaren und Laserpistolen nach materiellem Kontakt mit dem Objekt (Zweiwegmessung hin- und zurück).
Es gibt also mehrere Messmethoden der Geschwindigkeiten von Objekten und Beobachtern, je nach Möglichkeiten, Gegebenheiten und Machbachkeit. Das enscheidet der Experimentator.
Es geht aber hier in diesem Thread nicht um Messmethoden, sondern um die mathematische Weiterverarbeitung der gesammelten Messdaten, es geht um die Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten. Und die Berechnung muss zwingend dieselbe Relativgeschwindigkeit ergeben, egal mit welchen Methoden die Geschwindigkeiten der beteiligten Objekte gemessen wurden. Ob die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Raumschiff und einem Asteroid von der Erde aus mit Paralaxemethoden oder vom Raumschiff aus mit Laserpistole berechnet wird, muss sie die gleiche sein. Ob die Geschwindigkeit eines Autos auf der Autobahn mit Tachometer, mit Messung der Strecke und der Zeitdauer durch einen Experimentator oder mit einer Laserpistole durch einen bewegten oder ruhende Polizisten gemessen wird, muss sie in alle Fällen die gleiche sein, sonst sind sie unbrauchbar, das leuchtet wohl jeder, einverstanden?
Es geht also hier nicht um verschiedene Messmethoden, sondern es geht um die Geschwindigkeitsadditionen von Galilei oder von Einstein, die leider nicht einmal in guter Näherung die gleiche Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten ergeben, die also sich gegenseitig auschliessen und in gar keinen Fall beide richtig sein können.
Das sehen wir in den beiden untersuchten Beispielen:
Relativgeschwindigkeit zwischen Raumschiff und Asteroid nach Galilei:
1,2 cRelativgeschwindigkeit zwischen Raumschiff und Asteroid nach Einstein:
1 cEin ganz anderes Ergebnis, nichts mit „
Spezialfall“ und „
gute Näherung“…
Relativgeschwidigkeiten zwischen Wasserwelle und Bebachtern nach Galilei:
80, 90, 100, 110 km/hRelativgeschwindigkeiten zwischen Wasserwelle und Beobachtern nach Einstein:
70 km/h.
Ganz andere Ergebnisse, nichts mit „
Spezialfall“ und „
gute Näherung“…
Mirko hat geschrieben:
Ja - man bewegt sich in Bezug auf die *Gegend* - mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit. Und man bewegt sich in Bezug auf ein anderes Objekt wiederum mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit. Diese beiden Geschwindigkeiten sind aber nicht zwangsläufig identisch.
Natürlich sind sie nicht identisch: Wir haben doch schon eindeutig vorweg definiert, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Objekten
die Addition der jeweiligen Eigengeschwindigkeiten der Objekte (in Bezug auf einen gemeinsamen Bezugssystem) ist.
Das Ergebnis einer Addition kann ja nicht identisch mit den Termen der Addition sein, es sei denn es handelt sich eben um eine Addition mit 0 (oder es handelt sich gar nicht um eine Addition…).
Mirko hat geschrieben:Jocelyne Lopez hat geschrieben:Und es ist klar: Ein Bewegungzustand existiert prinzipiell nur zwischen (paarweise) zwei Objekten und es können folgende Bewegungszustände (relativ zu einem gemeinsamen Bezugssystem) konkret und physikalisch in der Natur vorliegen:
1. A und B ruhen zueinander
2. A ruht und B bewegt sich
3. B bewegt sich und A ruht
4. A und B bewegen sich beide zueinander
Die Konstellationen 1 bis 3 sind nicht strittig, es herrscht völliger Konsens.
Allein die 4. Konstellation ist stark strittig und allein die 4. Konstellation ist diejenige, die wir hier mit zwei ähnlich gelagerten Gedankenexperimenten untersuchen (Strandexperiment und Raumschiff/Asteroid)
Auch hier wieder - wie und von welchem Standpunkt aus kann man diese Zustände feststellen? In Bezug auf was ruht A bzw. B bei 2. und. 3.?
Ein Fall für Konstellation 1 wo A und B zueinander ruhen: Könnte zwei parkende Autos sein.
Ein Fall für Konstellation 2, wo A ruht und B bewegt sich könnte sein: Auto A parkt und Auto B fährt
Ein Fall für Konstellation 3, wo B bewegt sich und A ruht könnte sein: Auto B fährt und Auto A parkt.
Hast Du genug Vorstellungskraft, Dir diese 3 Konstellationen vorzustellen?
Strand- und Raumschiff/Asteroid-Gedankenexperimente stellen die 4. Konstellation dar: Hier bewegen sich
beide Objekte mit Eigengeschwindigkeiten zueinander, auch per Definition (das wäre die Konstellation, wo Auto A und Auto B jeweils mit Eigengeschwindigkeiten zueinander fahren). Hast Du genug Vorstellungskraft, Dir auch diese Konstellation vorzustellen und zu erkennen, dass sie anders als die 3 anderen Konstellationen ist?
Wenn Du nicht genug Vorstellungskraft hast, Dir diese 4 Konstellation in der Natur vorzustellen, lohnt sich eigentlich eine Beteiligung in diesem Thread nicht, das hat keinen Sinn.
Viele Grüße
Jocelyne Lopez