Relativitätstheorie

 4. Raum/Zeit-Transformationen und Raum/Zeit-Diagramme (Buch S. 224 - 229)


Der Abschnitt "wissen & verstehen" umfasst im Buch vier Seiten. 

  • Galilei-Transformation
  • Lorentz-Transformation
  • Raum-Zeit-Diagramme
  • Das Konzept der universellen Geschwindigkeit


Der Abschnitt "forschen & anwenden" umfasst im Buch zwei Seiten mit insgesamt vier Aufgaben:

  1. Relativistische Geschwindigkeitsaddition
  2. Beispiele zur relativistischen Geschwindigkeitsaddition
  3. Das Zwillingsparadoxon im Raum/Zeit-Diagramm
  4. Minkowski-Diagramme


Hinweise, Ergänzungen und Lösungen zu den Arbeitsaufgaben

 

4.1 Relativistische Geschwindigkeitsaddition

Ergebnis der Rechnung:

Geschwindigkeit des Raumschiffs relativ zu uns = 0,75c

Geschwindigkeit der Rakete relativ zum Raumschiff = 0,75c

Geschwindigkeit der Rakete relativ zu uns = 0,96c


 

4.2 Beispiele zur relativistischen Geschwindigkeitsaddition

Ergebnisse der Rechnungen:

  1. Flugzeug: Geschwindigkeit der Rakete relativ zum Boden
    v = 699,999999999067 m/s
  2. Raumschiff mit Scheinwerfer: Geschwindigkeit der Photonen relativ zum Planeten = c
  3. Wettrennen im All: Die Raumfahrer sehen das jeweils andere Raumschiff sich mit 0,962c entfernen.

 

4.3 Das Zwillingsparadoxon im Raum/Zeit-Diagramm


 

4.4 Minkowski-Diagramme