@KurtKurt hat geschrieben:
Schreib doch die, deiner Meinung nach, korrekte Formel hin.
Warum? Willst du vielleicht dazulernen? Das wäre mal ein Fortschritt. Nun denn, die Hoffnung stirbt zuletzt:
Wir haben hier nur eine Formel: v = s/t der klassischen Mechanik. Die ist korrekt. Es ist eine Gleichung, erkennbar am Gleichheitszeichen. Es besagt, dass links und rechts davon das Gleiche steht. Die deutsche Sprache ist sehr deutlich, weshalb sie auch im Ausland hoch geschätzt wird, falls sie jemand versteht.
Die Gleichung gilt immer, mit dem zurückgelegten Weg s und der Eigenzeit t, wie sie von einer Uhr gezählt wird.
Man kann die Gleichung v = s/t auch umstellen zu s = v∙t und t = s/v. Je nachdem, welche beiden Werte bekannt sind, kann man damit den dritten Wert ausrechnen. Hier mal ein Grundkurs Mathe für dich, Kurt:
Zum Umstellen einer Gleichung muss man folgendes wissen:
Eine Gleichung bleibt gültig, wenn man dem linken und rechten Teil das gleiche antut. Zum Beispiel kann man bei v = s/t beide Seiten mit t multiplizieren (=malnehmen), ohne dass sich etwas verändert:
v = s/t
<=> v∙t = (s/t)∙t
Das Zeichen "<=>" bedeutet "äquivalent" (gleichwertig) in der Mathematik. Es besagt, dass die linke Gleichung v = s/t gleichwertig ist mit der rechten Gleichung v∙t = (s/t)∙t.
Den rechten Teil (s/t)∙t kann man vereinfachen. Ganz ausführlich so:
(s/t)∙t = t∙(s/t) = (t∙s)/t = (s∙t)/t = s∙(t/t) = s∙1 = 1∙s
= s.
In der Gleichung v∙t = (s/t)∙t steht rechts von "=" also nur noch s, und wir haben die Gleichung v = s/t umgestellt zu v∙t = s oder anders rum s = v∙t. Also gilt:
v = s/t
<=> s = v∙t
Mit etwas Übung macht man das nicht so ausführlich. Man bringt in v = s/t einfach das t von der rechten Seite auf die linke, indem man beide Seiten mit t multipliziert. Dann steht links v∙t und rechts verschwindet das t. So erhält man aus v = s/t die Gleichung v∙t = s oder anders rum s = v∙t.
Ebenso kann man nun s = v∙t umstellen, in dem man beide Seiten durch v teilt. Dann steht links s/v und rechts verschwindet das v. So erhält man die Gleichung s/v = t oder anders rum t = s/v.
Also gilt:
s = v∙t
<=> t = s/v
Und somit:
v = s/t
<=> s = v∙t
<=> t = s/v
Man muss sich also nicht alle drei Formeln merken. Mit v = s/t (sprich: Geschwindigkeit ist Weg/Zeit) ergeben sich die anderen beiden von selber, wenn man die Rechenregeln für die Umformung kennt.
(s/t)∙t = t∙(s/t) oder auch (t∙s)/t = (s∙t)/t gilt nach dem sogenannten Kommutativgesetz: Für zwei Zahlen a und b gilt allgemein:
a∙b = b∙a
Beispiel mit a = 5 und b= 10
5∙10 = 10∙5 = 50
t∙(s/t) = (t∙s)/t gilt nach dem sogenannten Distributivgesetz: Für drei Zahlen a, b, und c gilt allgemein
a∙(b/c) = (a∙b)/c
Beispiel mit a = 5, b= 10 und c = 2:
5∙(10/2) = 5∙5 = (5∙10)/2 = 50/2 = 25
Dann gibt es noch folgende wichtige Regel:
Durch einen Bruch wird dividiert (geteilt), indem man mit dem Kehrwert multipliziert.
Ein Bruch ist z.B. a/b mit zwei Zahlen a und b. Sein Kehrwert ist b/a.
In deiner Rechnung t2 = s/v2 = s/(s/t2) wird durch den Bruch (s/t2) geteilt. Sein Kehrwert ist t2/s.
Ausführlich geht es dann so: t2 = s/v2 = s/(s/t2) = s∙(t2/s) = (s∙t2)/s = (t2∙s)/s = t2∙(s/s) = t2∙1 = t2.
Du hast in Wahrheit nicht t2 berechnet, sondern v2. Denn s = 100 km und t2 = 0,5 Zugstunden waren ja vorgegeben. Diese vorgegebenen Werte hast du einfach eingesetzt und kommst damit auf v2 = 200 km/h.
Deshalb haben wir dir von Anfang an gesagt: Du hast den Zug doppelt so schnell gemacht.
Da kann also etwas nicht stimmen, denn laut Fahrplan müssen es 100 km/h sein. Es gibt ja nur einen Zug, ein Gleis und eine Bewegung. Somit gibt es auch nur eine Geschwindigkeit vom Zug auf dem Gleis. Die kann nicht mal 100 km/h betragen und mal 200 km/h, je nach "Beobachter".
Aber ich sag's dir gleich: Der Fehler liegt nicht in der Rechnung v = s/t oder t = s/v. Diese Formeln stimmen immer, auch im Zug mit der Eigenzeit t2 der Zuguhr.
Der Fehler liegt in deiner Annahme, dass bei v = 100 km/h nur die Eigenzeit t der Uhren verschieden sein kann und die Weglänge s nicht. Diese Annahme falsch. Sie ist auch in jeder seriösen Äthertheorie falsch. Anton Lorentz hat in seiner LET mit der sog. Lorentzkontraktion die Änderung der Weglänge berücksichtigt. Er hat mit dem sogenannten Lorentzfaktor auch genau angegeben, wie der Unterschied in der Zeitdauer
und der Weglänge ausfallen muss.