Oszillierende Kraft auf Proton - Versionsgeschichte

Admin: /* Systemphysik */

2008-02-25T20:28:29Z

Systemphysik

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	==Systemphysik==		==Systemphysik==
	Im nichtrelativistischen Modell hätte man - statt die Impulsbilanz aufstellen - zuerst aus der Kraft die Beschleunigung rechnen können. Eine erste Integration über die Zeit hätte dann die Geschwindigkeit und eine zweite den Ort geliefert. In diesem Fall ist die Newtonsche Mechanik zur systemdynamischen Modellierung gleichwertig. Sobald aber die Geschwindigkeit eines Körpers gegen die des Lichts strebt, ~~ist~~ das alte Schema mit '''Kraft gleich Masse mal Beschleunigung''' ~~nicht~~ ~~mehr gültig~~. In der ~~systemischen~~ Berschreibung ~~muss~~ ~~dagegen~~ ~~beim~~ ~~Übergang~~ ~~zur~~ ~~relativistischen~~ ~~Formulierung~~ nur die Energiebilanz durch die Massebilanz ersetzt werden. Die Systemphysik, welche die Newtonschen Axiome sauber in eine Impulsbilanz, ein kapazitives Gesetz (Geschwindigkeit gleich Impuls durch Masse) sowie eine weiter Integration von der Geschwindigkeit zum Ort zerlegt, ist umfassender als die alte Formulierung und dank der modularen Struktur einfacher anzuwenden. Die sauber definierte Rolle der Energie erlaubt zudem die Erweiterung auf die Relativitätstheorie ~~ohne Paradigmawechsel~~.		Im nichtrelativistischen Modell hätte man - statt die Impulsbilanz aufstellen - zuerst aus der Kraft die Beschleunigung rechnen können. Eine erste Integration über die Zeit hätte dann die Geschwindigkeit und eine zweite den Ort geliefert. In diesem Fall ist die Newtonsche Mechanik zur systemdynamischen Modellierung gleichwertig. Sobald aber die Geschwindigkeit eines Körpers gegen die des Lichts strebt, verliert das alte Schema mit '''Kraft gleich Masse mal Beschleunigung''' seine Gültigkeit. Anders in der systemdynamischen Berschreibung! In dieser umfassenderen Beschreibung der Mechanik muss nur die Energiebilanz durch die Massebilanz ersetzt werden und schon ist die relativistische Sicht eingebaut. Die Systemphysik, welche die Newtonschen Axiome sauber in eine Impulsbilanz, ein kapazitives Gesetz (Geschwindigkeit gleich Impuls durch Masse) sowie eine weiter Integration von der Geschwindigkeit zum Ort zerlegt, ist umfassender als die alte Formulierung und dank der modularen Struktur einfacher anzuwenden. Die sauber definierte Rolle der Energie erlaubt zudem die direkte Erweiterung auf die Relativitätstheorie.

	[[Kategorie:Rel]][[Kategorie:TransMod]] [[Kategorie:Modelle]]		[[Kategorie:Rel]][[Kategorie:TransMod]] [[Kategorie:Modelle]]

Admin am 25. Februar 2008 um 20:22 Uhr

2008-02-25T20:22:35Z

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	Auf ein [[Proton]] wirkt ein [[elektromagnetisches Feld]] mit einer oszillierenden [[Kraft]] ein. Die [[Amplitude]] der Kraft sei so gross, dass das Proton gemäss den [[Newtonsche Axiome\|Gesetzen von Newton]] Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Nimmt man eine [[Kreisfrequenz]] von 1 s<sup>-1</sup>, genügt eine ~~Kraftamplitude~~ von 5 10<sup>-19</sup> N, um dem Proton ~~eine~~ ~~Spitzengeschwindigkeit~~ zu ~~erteilen, die schneller als das Licht ist~~.		Auf ein [[Proton]] wirkt ein [[elektromagnetisches Feld]] mit einer oszillierenden [[Kraft]] ein. Die [[Amplitude]] der Kraft sei so gross, dass das Proton gemäss den [[Newtonsche Axiome\|Gesetzen von Newton]] Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Nimmt man eine [[Kreisfrequenz]] von 1 s<sup>-1</sup>, genügt eine Kraftspitze von 5 10<sup>-19</sup> N, um dem Proton auf Überlichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.

	==Modell mit fester Masse==		==Modell mit fester Masse==
	~~Die~~ [[~~Impulsbilanz~~]], ~~bestehend~~ ~~aus~~ ~~einem~~ Topf ~~für den Impuls und~~ einer Zuleitung für die Kraft, bildet den eigentlichen Kern des Modells. Die Geschwindigkeit, ~~die~~ über eine weitere Integration ~~den~~ Ort ~~liefert~~, ist gleich [[Impuls]] durch [[Masse]]. Das Produkt aus Kraft (Impulsstromstärke) und Geschwindigkeit ([[Potenzial]]) ergibt den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneter Energiestrom]], der zur [[kinetische Energie\|kinetischen Energie]] aufintegriert werden kann. ~~Die~~ ~~Bilder~~ ~~zeigen~~ ~~das~~ ~~Systemdiagramm,~~ ~~das~~ ~~Geschwindigkeits-Zeit-~~ ~~bzw.~~ ~~das~~ ~~Orts-Zeit-Diagramm~~ ~~sowie~~ ~~das~~ ~~Energiestrom-Zeit- bzw~~. ~~das Energie-Zeit-Diagramm. In diesem Modell erreicht das Proton fast doppelte Lichtgeschwindigkeit.~~		Im [[Systemdiagramm]] erscheint die [[Impulsbilanz]] als Topf mit einer Zuleitung für die Kraft. Dieses einfache Konstrukt bildet den eigentlichen Kern des Modells. Die Geschwindigkeit, aus der über eine weitere Integration der momentane Ort berechnet wird, ist gleich [[Impuls]] durch [[Masse]]. Das Produkt aus Kraft (Impulsstromstärke) und Geschwindigkeit ([[Potenzial]]) ergibt den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneter Energiestrom]], der zur [[kinetische Energie\|kinetischen Energie]] aufintegriert werden kann. In der Mechanik heisst der zugeordnete Energiestrm auch [[Leistung einer Kraft\|Leistung der Kraft]].

			Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie das Energiestrom-Zeit- bzw. das Energie-Zeit-Diagramm. In diesem Modell, das die dynamische Änderung der Masse nicht berücksichtigt, erreicht das Proton fast doppelte Lichtgeschwindigkeit.
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	Bild:Kraft_auf_Proton_SD.jpg\|Systemdiagramm		Bild:Kraft_auf_Proton_SD.jpg\|Systemdiagramm
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	==relativistisches Modell==		==relativistisches Modell==
	Das Proton darf nicht schneller als das Licht fliegen und die Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat. ~~Viele~~ ~~Leute~~ ~~sind~~ ~~sich~~ ~~gar~~ ~~nicht~~ ~~bewusst,~~ ~~dass~~ ~~die~~ ~~erste~~ ~~Aussage~~ ~~direkt~~ aus der zweiten ~~folgt~~. Die Lichtgeschwindigkeit ~~bildet~~ ~~eine~~ ~~natürliche~~ ~~Schranke~~, weil es keinen Unterschied zwischen Masse und Energie gibt. ~~Doch~~ Einstein ~~hat~~ schon 1905 gezeigt, ~~dass~~ Masse und Energie äquivalent (gleichwertig) sind. ~~Folglich~~ ~~ist~~ die Energiebilanz ~~auch~~ eine Massenbilanz~~. Nimmt~~ ~~man~~ die Ruhemasse des Protons als Startwert und berechnet den Massenstrom aus dem Energiestrom ~~durch~~ ~~Division~~ ~~mit~~ ~~dem~~ ~~Quadrat~~ ~~der~~ ~~Lichtgeschwindigkeit,~~ ~~erhält~~ ~~man~~ das ~~korrekte~~ ~~Modell~~. Die Geschwindigkeit ist immer noch gleich ~~dem~~ dem Quotienten aus Impuls und Masse. Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie die Masse in Funktion der Geschwindigkeit. In diesem Modell erreicht das Proton die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr.		Das Proton darf nicht schneller als das Licht fliegen und die '''Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat'''. Die erste Aussage, welche die Lichtgeschwindigkeit als ober Schranke postuliert, folgt logisch aus der zweiten. Die Lichtgeschwindigkeit kann nicht überschritten werden, weil es keinen Unterschied zwischen [[Masse]] und [[Energie]] gibt, weil, wie Einstein schon 1905 gezeigt hat, Masse und Energie äquivalent (gleichwertig) sind. Das korrekte Modell ergibt sich aus dem nichtrelativistischen durch einen kleinen Umbau. Dazu ersetzt man die Energiebilanz durch eine Massenbilanz, nimmt die Ruhemasse des Protons als Startwert und berechnet den Massenstrom aus dem Energiestrom, indem man das Produkt aus Geschwindigkeit und Kraft durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit dividiert. Die Geschwindigkeit ist aber immer noch gleich dem Quotienten aus Impuls und Masse.

			Die nachfolgenden Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie die Masse in Funktion der Geschwindigkeit. In diesem Modell erreicht das Proton die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr.
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	Bild:Kraft_auf_Proton_SD_rel.jpg\|relativistisches Modell		Bild:Kraft_auf_Proton_SD_rel.jpg\|relativistisches Modell
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	==Systemphysik==		==Systemphysik==
	Im nichtrelativistischen Modell hätte man zuerst aus der Kraft die Beschleunigung rechnen können. Eine erste Integration über die Zeit hätte dann die Geschwindigkeit und eine zweite den Ort geliefert. Im ~~nichtrelativistischen~~ Fall ~~liefert~~ die ~~systemdynamische~~ ~~Modellierung~~ ~~die~~ ~~gleichen~~ ~~Resultate~~ ~~wie die Newtonsche Mechanik~~. Sobald die Geschwindigkeit eines Körpers gegen die des Lichts strebt, ist das alte Schema mit Kraft gleich Masse mal Beschleunigung nicht mehr gültig. In der ~~Systemphysik~~ muss dagegen nur die Energiebilanz durch die Massebilanz ~~ersezt~~ werden.		Im nichtrelativistischen Modell hätte man - statt die Impulsbilanz aufstellen - zuerst aus der Kraft die Beschleunigung rechnen können. Eine erste Integration über die Zeit hätte dann die Geschwindigkeit und eine zweite den Ort geliefert. In diesem Fall ist die Newtonsche Mechanik zur systemdynamischen Modellierung gleichwertig. Sobald aber die Geschwindigkeit eines Körpers gegen die des Lichts strebt, ist das alte Schema mit '''Kraft gleich Masse mal Beschleunigung''' nicht mehr gültig. In der systemischen Berschreibung muss dagegen beim Übergang zur relativistischen Formulierung nur die Energiebilanz durch die Massebilanz ersetzt werden. Die Systemphysik, welche die Newtonschen Axiome sauber in eine Impulsbilanz, ein kapazitives Gesetz (Geschwindigkeit gleich Impuls durch Masse) sowie eine weiter Integration von der Geschwindigkeit zum Ort zerlegt, ist umfassender als die alte Formulierung und dank der modularen Struktur einfacher anzuwenden. Die sauber definierte Rolle der Energie erlaubt zudem die Erweiterung auf die Relativitätstheorie ohne Paradigmawechsel.

	[[Kategorie:Rel]][[Kategorie:TransMod]] [[Kategorie:Modelle]]		[[Kategorie:Rel]][[Kategorie:TransMod]] [[Kategorie:Modelle]]

Admin am 25. Februar 2008 um 13:08 Uhr

2008-02-25T13:08:09Z

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	Auf ein [[Proton]] wirkt ein [[elektromagnetisches Feld]] mit einer oszillierenden [[Kraft]] ein. Die [[Amplitude]] der Kraft sei so gross, dass das Proton gemäss den [[Newtonsche Axiome\|Gesetzen von Newton]] Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Nimmt man eine [[Kreisfrequenz]] von 1 s<sup>-1</sup>, genügt eine Kraftamplitude von 5 10<sup>-19</sup> N um dem Proton eine Spitzengeschwindigkeit zu erteilen, die schneller als das Licht ist.		Auf ein [[Proton]] wirkt ein [[elektromagnetisches Feld]] mit einer oszillierenden [[Kraft]] ein. Die [[Amplitude]] der Kraft sei so gross, dass das Proton gemäss den [[Newtonsche Axiome\|Gesetzen von Newton]] Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Nimmt man eine [[Kreisfrequenz]] von 1 s<sup>-1</sup>, genügt eine Kraftamplitude von 5 10<sup>-19</sup> N, um dem Proton eine Spitzengeschwindigkeit zu erteilen, die schneller als das Licht ist.

	==Modell mit fester Masse==		==Modell mit fester Masse==
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	==relativistisches Modell==		==relativistisches Modell==
	Das Proton darf nicht schneller als das Licht fliegen und die Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat, ~~wobei~~ die erste Aussage direkt aus der zweiten folgt. Einstein hat 1905 gezeigt, dass Masse und Energie äquivalent (gleichwertig) sind. Folglich ist die Energiebilanz auch eine Massenbilanz. Nimmt man die Ruhemasse des Protons als Startwert und berechnet den Massenstrom aus dem Energiestrom durch Division mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit, erhält man ~~die relativistisch~~ korrekte ~~Massenbilanz~~. Die Geschwindigkeit ist ~~dann~~ gleich Impuls ~~durch~~ ~~momentane~~ Masse.		Das Proton darf nicht schneller als das Licht fliegen und die Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat. Viele Leute sind sich gar nicht bewusst, dass die erste Aussage direkt aus der zweiten folgt. Die Lichtgeschwindigkeit bildet eine natürliche Schranke, weil es keinen Unterschied zwischen Masse und Energie gibt. Doch Einstein hat schon 1905 gezeigt, dass Masse und Energie äquivalent (gleichwertig) sind. Folglich ist die Energiebilanz auch eine Massenbilanz. Nimmt man die Ruhemasse des Protons als Startwert und berechnet den Massenstrom aus dem Energiestrom durch Division mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit, erhält man das korrekte Modell. Die Geschwindigkeit ist immer noch gleich dem dem Quotienten aus Impuls und Masse. Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie die Masse in Funktion der Geschwindigkeit. In diesem Modell erreicht das Proton die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr.
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	Bild:Kraft_auf_Proton_SD_rel.jpg\|relativistisches Modell		Bild:Kraft_auf_Proton_SD_rel.jpg\|relativistisches Modell
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			==Systemphysik==
			Im nichtrelativistischen Modell hätte man zuerst aus der Kraft die Beschleunigung rechnen können. Eine erste Integration über die Zeit hätte dann die Geschwindigkeit und eine zweite den Ort geliefert. Im nichtrelativistischen Fall liefert die systemdynamische Modellierung die gleichen Resultate wie die Newtonsche Mechanik. Sobald die Geschwindigkeit eines Körpers gegen die des Lichts strebt, ist das alte Schema mit Kraft gleich Masse mal Beschleunigung nicht mehr gültig. In der Systemphysik muss dagegen nur die Energiebilanz durch die Massebilanz ersezt werden.

			[[Kategorie:Rel]][[Kategorie:TransMod]] [[Kategorie:Modelle]]
	Im nichtrelativistischen Modell hätte man zuerst die Beschleunigung

Admin: /* Modell mit fester Masse */

2008-02-25T12:35:37Z

Modell mit fester Masse

← Nächstältere Version		Version vom 25. Februar 2008, 12:35 Uhr
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	==Modell mit fester Masse==		==Modell mit fester Masse==
	Die [[Impulsbilanz]], bestehend aus einem Topf für den Impuls und einer Zuleitung für die Kraft, bildet den eigentlichen Kern des Modells. Die Geschwindigkeit, die über eine weitere Integration den Ort liefert, ist gleich [[Impuls]] durch [[Masse]]. Das Produkt aus Kraft (Impulsstromstärke) und Geschwindigkeit ([[Potenzial]]) ergibt den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneter Energiestrom]], der zur [[kinetische Energie\|kinetischen Energie]] aufintegriert werden kann. Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie das Energiestrom-Zeit- bzw. das Energie-Zeit-Diagramm.		Die [[Impulsbilanz]], bestehend aus einem Topf für den Impuls und einer Zuleitung für die Kraft, bildet den eigentlichen Kern des Modells. Die Geschwindigkeit, die über eine weitere Integration den Ort liefert, ist gleich [[Impuls]] durch [[Masse]]. Das Produkt aus Kraft (Impulsstromstärke) und Geschwindigkeit ([[Potenzial]]) ergibt den [[zugeordneter Energiestrom\|zugeordneter Energiestrom]], der zur [[kinetische Energie\|kinetischen Energie]] aufintegriert werden kann. Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie das Energiestrom-Zeit- bzw. das Energie-Zeit-Diagramm. In diesem Modell erreicht das Proton fast doppelte Lichtgeschwindigkeit.
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			Bild:Kraft_auf_Proton_SD.jpg\|Systemdiagramm
			Bild:Kraft_auf_Proton_v_s.png\|Geschwindigkeit und Ort
			Bild:Kraft_auf_Proton_IW_W.png\|Leistung der Kraft und kinetische Energie
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			==relativistisches Modell==
			Das Proton darf nicht schneller als das Licht fliegen und die Energie ist gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat, wobei die erste Aussage direkt aus der zweiten folgt. Einstein hat 1905 gezeigt, dass Masse und Energie äquivalent (gleichwertig) sind. Folglich ist die Energiebilanz auch eine Massenbilanz. Nimmt man die Ruhemasse des Protons als Startwert und berechnet den Massenstrom aus dem Energiestrom durch Division mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit, erhält man die relativistisch korrekte Massenbilanz. Die Geschwindigkeit ist dann gleich Impuls durch momentane Masse.
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			Bild:Kraft_auf_Proton_SD_rel.jpg\|relativistisches Modell
			Bild:Kraft_auf_Proton_v_s_rel.png\|Geschwindigkeit und Ort
			Bild:Kraft_auf_Proton_m_v.png\|Masse in Funktion der Geschwindigkeit
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			Im nichtrelativistischen Modell hätte man zuerst die Beschleunigung

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2008-02-25T12:13:49Z

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Auf ein [[Proton]] wirkt ein [[elektromagnetisches Feld]] mit einer oszillierenden [[Kraft]] ein. Die [[Amplitude]] der Kraft sei so gross, dass das Proton gemäss den [[Newtonsche Axiome|Gesetzen von Newton]] Überlichtgeschwindigkeit erreicht. Nimmt man eine [[Kreisfrequenz]] von 1 s<sup>-1</sup>, genügt eine Kraftamplitude von 5 10<sup>-19</sup> N um dem Proton eine Spitzengeschwindigkeit zu erteilen, die schneller als das Licht ist.

==Modell mit fester Masse==
Die [[Impulsbilanz]], bestehend aus einem Topf für den Impuls und einer Zuleitung für die Kraft, bildet den eigentlichen Kern des Modells. Die Geschwindigkeit, die über eine weitere Integration den Ort liefert, ist gleich [[Impuls]] durch [[Masse]]. Das Produkt aus Kraft (Impulsstromstärke) und Geschwindigkeit ([[Potenzial]]) ergibt den [[zugeordneter Energiestrom|zugeordneter Energiestrom]], der zur [[kinetische Energie|kinetischen Energie]] aufintegriert werden kann. Die Bilder zeigen das Systemdiagramm, das Geschwindigkeits-Zeit- bzw. das Orts-Zeit-Diagramm sowie das Energiestrom-Zeit- bzw. das Energie-Zeit-Diagramm.