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Trägheit und Lichtgeschwindigkeit

Thema erstellt von Harti 
Beiträge: 1.314, Mitglied seit 10 Jahren
Hallo zusammen,

ich stelle mal eine neue Frage, deren Beantwortung mich interessiert. Möglicherweise lenkt sie ja auch etwas von der heftigen, z.T. unsachlichen Diskussion im vorhergehenden Thema ab.

Was ist der tatsächliche (physikalische) Grund (die Ursache) für die Vergrößerung der Trägheit von massebehafteten Objekten bei der Erhöhung der Geschwindigkeit bis unmittelbar vor Erreichen der Lichtgeschwindigkeit.

Zur Erläuterung:

Aus der Tatsache, dass immer mehr Energie erforderlich ist, um einen Körper bis in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, folgt, dass dessen Trägheit entsprechend zunimmt.

Mit "tatsächlich (physikalisch)" meine ich, dass eine mathematische Beschreibung keine hinreichend Erklärung über die Ursache dieses Effektes liefert.
Dabei habe ich folgende Vorstellung: Eine Beschleunigung eines Objektes gegen den Luftwiderstand, die ebenfalls bei Erhöhung der Geschwindigkeit mehr Energie erfordert, kann man mathematisch beschreiben; der tatsächliche Grund für diesen Effekt ist die Luft, deren Zähigkeit.

Gibt es möglicherweise auch ein solches Medium, das diesen Effekt für alle massebehafteten Objekte verursacht ?

MfG
Harti
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Zitat von Harti:
Möglicherweise lenkt sie ja auch etwas von der heftigen, z.T. unsachlichen Diskussion im vorhergehenden Thema ab.

Hallo Harti,

sehr gute Idee!!!

Ich denke, dass die LG einfach eine natürliche Geschwindigkeit für alle masselose Ob- oder Subjekte darstellt und für alles Übrige, daran gemessen, die Geschwindigkeit absolut 0 die normale Geschwindigkeit ist. Jede Abweichung davon ist ein Tritt auf die Bremse, wodurch die Masse sich allein durch den Bremsvorgang erhöht. Deshalb wäre die Masse eines Körpers mit der Ruhemasse >0 = unendlich, was es wiederum nicht gibt, weshalb dafür die LG ausgeschlossen bleibt.

Richtig, fragt
Kirsche
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Zitat:
Aus der Tatsache, dass immer mehr Energie erforderlich ist, um einen Körper bis in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, folgt, dass dessen Trägheit entsprechend zunimmt.



Mit "tatsächlich (physikalisch)" meine ich, dass eine mathematische Beschreibung keine hinreichend Erklärung über die Ursache dieses Effektes liefert.

Dabei habe ich folgende Vorstellung: Eine Beschleunigung eines Objektes gegen den Luftwiderstand, die ebenfalls bei Erhöhung der Geschwindigkeit mehr Energie erfordert, kann man mathematisch beschreiben; der tatsächliche Grund für diesen Effekt ist die Luft, deren Zähigkeit.



Gibt es möglicherweise auch ein solches Medium, das diesen Effekt für alle massebehafteten Objekte verursacht ?


Hallo Harti,

Ja, gibt es. Dieses Medium heißt Vakuum

MfG H.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 06.01.2018 um 15:34 Uhr.
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Hallo Haronimo,

ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass es das Vakuum sein soll, welches Masse und Energieaufwand bei LB und Ruhemasse >0 auf Unendlich schrauben soll. Wie kommst du darauf? War das dein Ernst?

Kirsche
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Hallo Gerd

Das Vakuum ist leider das Einzige, was hier funktioniert. Allerdings das Vakuum im klassischen Sinne, in welchem sich auf jeden Fall Photonen - also EM-Wellen - aufhalten, die dann für einen Gegenimpuls sorgen, der die Masse an weiterer Beschleunigung hindert.

Ich denke aber, dass Massen, die sich gegenseitig anziehen auch auf ÜLG beschleunigen können (z.B. am EH eines SL), sofern sie entsprechende Abstände haben - das Gravitationsgesetz jedenfalls gibt das her, es sei denn es stimmt nicht so ganz oder das Phänomen Masse wurde noch nicht hinreichend verstanden.
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Ich versteh' zwar nicht, was du sagst, aber das kann nur daran liegen, dass du nicht verstehst, was es bedeutet.
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Zitat von Nicht von Bedeutung:
Das Vakuum ist leider das Einzige, was hier funktioniert. Allerdings das Vakuum im klassischen Sinne, in welchem sich auf jeden Fall Photonen - also EM-Wellen - aufhalten, die dann für einen Gegenimpuls sorgen, der die Masse an weiterer Beschleunigung hindert.

Hallo Hartmut,

das kann ich nicht als Ursache glauben. Wieso soll der Gegenimpuls durch EM-Wellen steigen, wenn ich Ruhemasse >0 zunehmend beschleunige und dabei Energie durch Massezunahme noch verliere und zusätzliche Energie einsetzen muss. Woher soll der Gegenimpuls denn anwachsend herkommen?

Massen, die sich gegenseitig anziehen, gibt es doch hier auch nicht, selbst dann nicht, wenn EM-Wellen der beschleunigten Masse als vorauseilende Schockwelle auf EM-Wellen des Vakuums treffen.

Mir klingt meine Vorstellung plausibler: Es ist der Rückstoß durch die „Beschleunigungsbremse“.

Kirsche
PS: Was ist (z.B. am EH eines SL)?
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Hallo Gerd

Stimmt, Anziehung gibt es hier nicht. Das hatte ich nur erwähnt, weil ich einen Unterschied zwischen Stoß- und Zugkräften mache.

Wie funktioniert der Mechanismus denn in Luft? Die Luft hinter der Masse wird zusammengedrückt und verdrängt, wobei sie Widerstand leistet, der von der Beschleunigung abhängt. Luft ist sozusagen abwechselnd Welle, Teilchen, Welle, Teilchen usw. und Vakuum deswegen prinzipiell Luft ohne Teilchen - wieso also sollte sich Vakuum anders verhalten als Luft, wenn auch nicht ganz so träge? Das Wellen Teilchencharackter haben, weiß man spätestens seit Entdeckung des photoelektrischen Effektes.

Die relativistische Massezunahme ist afaik nur eine Annahme aufgrund von Messergebnissen, denn es weicht nur das Ergebnis der kinetischen Ernergieformel vom Messwert ab, jedoch ohne dass die Masse augenscheinlich zunimmt.

Da gibt es btw. etwas, was mich stutzen lässt und zwar:

p=hf/c=mv => hf/c=mv => m=hf/(cv) bzw. m= E_kin/(cv) => E_kin=mcv

Hä? Wieso nicht mehr E_kin=mv²/2 oder E_ruhe=mc²? Angenommen mcv ist die Energie des Impulses und mc(c-v) die Energie des Gegenimpulses durch das Vakuum. Wenn man beide zusammenzählt, kommt man auf E=mcv+mc(c-v)=mc² und zwar unabhängig von v. Ist zwar bloß eine mathematische Spielerei evtl. mit ohne Sinn aber das gibt mir gerade sehr zu denken.

Was ist überhaupt eine Beschleunigungsbremse?
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Nicht von Bedeutung am 06.01.2018 um 19:41 Uhr.
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Mit deinen Formeln kann-will ich nichts anfangen, aber die Beschleunigungsbremse habe ich wie folgt oben erklärt:

„Ich denke, dass die LG einfach eine natürliche Geschwindigkeit für alle masselose Ob- oder Subjekte darstellt und für alles Übrige, daran gemessen, die Geschwindigkeit absolut 0 die normale Geschwindigkeit ist. Jede Abweichung davon ist ein Tritt auf die Bremse, wodurch die Masse sich allein durch den Bremsvorgang erhöht. Deshalb wäre die Masse eines Körpers mit der Ruhemasse >0 (bei LG) = unendlich, was es wiederum nicht gibt, weshalb dafür die LG ausgeschlossen bleibt.“
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Hallo Kirsche,
Kirsche schrieb in Beitrag Nr. 2287-2:
Ich denke, dass die LG einfach eine natürliche Geschwindigkeit für alle masselose Ob- oder Subjekte darstellt und für alles Übrige, daran gemessen, die Geschwindigkeit absolut 0 die normale Geschwindigkeit ist. Jede Abweichung davon ist ein Tritt auf die Bremse, wodurch die Masse sich allein durch den Bremsvorgang erhöht. Deshalb wäre die Masse eines Körpers mit der Ruhemasse >0 = unendlich, was es wiederum nicht gibt, weshalb dafür die LG ausgeschlossen bleibt.

Ich stell mir die Sache folgendermaßen vor:

Das Medium, in dem wir leben, ist die Gesamtheit der elektromagnetischen Wellen, der Elektromagnetismus. Wir bewegen uns darin gewissermaßen wie Fische im Wasser. Dieses Medium können wir auch in einem begrenzten Bereich, dem Wellenbereich des Lichts, unmittelbar wahrnehmen.

Indem wir uns selbst als Beobachter oder andere Objekte als ruhend vorstellen, bewegen sich diese Objekte, als relativistische Beziehung betrachtet, gewissermaßen mit Lichtgeschwindigkeit durch dieses Medium.1
Ein wesentlicher Bestandteil von Atomen ist das elektromagnetische Feld zwischen positivem Kern und negativen Elektronen. Solange massebehaftete Objekte, die aus Atomen bestehen, ruhen, d.h. im Gleichklang mit den Wellen des (elektromagnetischen) Mediums befinden, treten keine Trägheitserscheinungen auf.
Indem man Objekte gegen den Widerstand des Mediums in Bewegung versetzt (beschleunigt), muss Kraft aufgewendet werden. Bewegt sich ein Objekt erstmal gleichförmig (inertial), ist es von einem ruhend vorgestellten Objekt nicht zu unterscheiden (Relativitätsprinzip). Anders ausgedrückt: Die Unterscheidung zwischen Ruhe und inertialer Bewegung ist ein Produkt unserer Vorstellung. (Beispiel: Bei der Kollision eines als ruhend und eines als bewegt vorgestellten Objektes liefert allein die Relativgeschwindigkeit ein Maß für die Beschädigung der Objekte)

In dieser Sichtweise stellt die Beschleunigung massebehafteter Objekte eine Bewegung gegen den Widerstand des allgegenwärtigen Elektromagnetismus dar.

MfG
Harti

1) In ähnlicher Weise hat Claus schon mal in seiner Theorie das Ruhen in einem Sessel als Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit interprtiert, wobei Ruhen im Sinne von keiner Veränderung im Raum allein Bewegung durch die Zeit bedeutet.

Bitte keine Beschimpfungen. Meine Überlegungen sind spekulativ und erheben keinen Anspruch auf Richtigkeit.
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Hallo Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2287-9:
Wir bewegen uns darin gewissermaßen wie Fische im Wasser.
Ich meine schon mal gehört zu haben, dass dies sogar irgendwo eine mehr oder weniger anerkannte Theorie ist. In dieser stellt man sich das Vakuum als eine ebensolche Substanz wie das Wasser vor, Landtiere (inkl. Mensch) als Fische und Fische als Lebewesen, die sozusagen in Stein leben und dann betrachtet man die Welt aus Sicht der "echten" Fische (was denken die wohl, in was für einer Welt wir Menschen leben). Das ist aber auch schon alles, was ich davon hörte. Zu der Theorie ist mir nicht mal ein Name geläufig, nur noch soviel, dass es dabei nicht um das sog. Bindl-Versum von Kurt Bindl geht.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Nicht von Bedeutung am 07.01.2018 um 10:38 Uhr.
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Eure Vorstellung, der Elektromagnetismus in einem perfektioniert vorgehaltenem Vakuum sei für die „Beschleunigungsbremse“ verantwortlich, in Ehren, aber was würde das bedeuten:

a) Durch die Wirkung (noch vollkommen unverstandener) Dunkler Energie würde es wohl kaum zu einem ewig sich mit noch zunehmender Geschwindigkeit ausdehnenden Universum (gegenwärtiger Standard) kommen können. Die Ausdehnungsgeschwindigkeit würde irgendwann mindestens stagnieren, spätestens bei Lichtgeschwindigkeit, denn woher sollte dann noch zusätzliche Energie kommen? Ich kann mir jedenfalls nicht vorstellen, dass Dunkle Energie letztlich Überlichtgeschwindigkeit hervorbringt.

b) Theorien mit ggf. mehreren Phasen der Inflation des Alls sogar mit Überlichtgeschwindigkeit wären dann auch vollkommen ausgeschlossen.

c) Es käme zu einer anderen Wirkung als die der Frequenzveränderung durch Stauchung in der Schockfront, denn ansonsten würden relativistische Effekte Überlichtgeschwindigkeit der Elektromagnetischen Strahlung erfordern. Diese Wirkung ist mir nicht bekannt.

Folgerung für mich:

An a) und b) würde ich gerne glauben, dafür sind m.E. aber andere Ursachen maßgeblich.

An c) glaube ich ohnehin nicht.

Im Übrigen halte ich es ohnehin für ein Gerücht, dass ein Vakuum voller elektromagnetischer Strahlung sei. Vielmehr kommt es hier und da mal zu Quantenfluktuationen, die sich üblicherweise im Plus und im Minus gegenseitig auflösen.

Richtig?
Kirsche
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Hallo Kirsche und NvB,

bei meinen Überlegungen von einer Theorie zu sprechen, wäre wohl zu viel des Guten. Es handelt sich nur um Spekulationen.
Ich kann mir lediglich nicht erklären, was die Ursache der Trägheit von Körpern ist und weshalb diese Trägheit gerade bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit, deren Grundlage der Elektromagnetismus ist, gegen unendlich strebt.
Vielleicht kennt ja doch noch jemand die Erklärung.
MfG
Harti
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Hallo Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2287-12:
bei meinen Überlegungen von einer Theorie zu sprechen, wäre wohl zu viel des Guten
Jep. Von einer Theorie spricht man eh erst, wenn man darin etwas Nachvolziehbares findet - etwas womit man Umstände prophetisch berechnen und diese Vorhersagen experimentell be- oder widerlegen kann. Im Klartext heisst das btw.: Ohne Mathematik, keine Theorie und daraus folgt, dass wenn man eine Theorie verstehen will, sich auch die Mathematik anschauen muss, bevor man z.B. deren Postulate in Frage stellt (Postulate sind btw. Forderungen einer Theorie und keine Vorhersagen).

Von dem Phänomen Masse weiß man leider noch nicht genug, man kennt lediglich die Erscheinungsform und ein wenig die Wirkung - ok, nur bei der kinetischen Wirkung ist man sich nicht Einig, deswegen gibt es eine klassische und eine relativistische Energieformel bzw. eine klassische Masse m und eine relativistische Masse M=m*γ, wobei γ der Lorentzfaktor ist. m ist nun die Ruhemasse in E=mc² und M die bewegte in E=Mv²/2.

Wer lust auf Mathe hat (sollte man haben, wenn man Theorien im Detail verstehen und kritisieren will), kann sich ja mal die Definition der Masse per Impulserhaltung ansehen, vllt. findet er dort die Erklärung dafür, was da eigentlich gegen Unendlich strebt: MMn nämlich nicht die Masse selber, sondern der Impuls, den diese einer Beschleunigung entgegen setzt. Ein Trägheitsimpuls sozusagen, der mMn nur vom Vakuum hinter der Masse ausgehen kann.
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Also, die SRT gilt auch hier für die Beschleunigung der kinetischen Energie auf ein Vielfaches davon auf LG. Es ist in Beschleunigeranlagen gerade das Ziel die aufeinander prallenden Massen zu erhöhen (Einstein: E=MC2), um die durch den abrupten Stop wieder freiwerdende Energie auf die Entstehung neuer Teichen zu untersuchen.
Aber, auch hier tritt mein Realitätsproblem hinsichtlich des beschleunigten Teilchens auf: Es manifestiert sich nicht in der Realität. Würde es nicht zum Aufprall und seiner Vernichtung kommen, würde es allmählich seinen Energie-Impuls verlieren und wieder zudem werden, was es war. Also: Die Zeitdilatation ist Realität, denn hier beschleunigte kurzlebige Teilchen leben tatsächlich länger, der Rest ist wieder schnell verflogen…..

Hartis Frage zielte darauf ab, weshalb man immer mehr Energie für die Beschleunigung aufwenden muss. In Kreisbeschleunigern muss man die zu untersuchenden Teilchen auf Kreisbahnen zwingen, um sie aufeinander prallen zu lassen. Dabei entsteht die sog. Synchrotronstrahlung, die auch als Bremsstrahlung bezeichnet wird, die also im Beschleunigungsprozess verloren geht.

Ich habe den Begriff der Beschleunigungsbremse erfunden.
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Hallo Gerd

SRT ist hoffentlich ein Tipfehler, denn allenfalls gilt die ART für Massen und Beschleunigungen.

(Lag es evtl. an der Längenkontraktion? War der Finger zu kurz fürs A und ist deswegen auf dem S gelandet? :D)
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Kirsche schrieb in Beitrag Nr. 2287-4:
Hallo Haronimo,



ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass es das Vakuum sein soll, welches Masse und Energieaufwand bei LB und Ruhemasse >0 auf Unendlich schrauben soll. Wie kommst du darauf? War das dein Ernst?



Kirsche


Hallo Kirsche, und Forum,

Wir haben nur zwei Möglichkeiten mit dem wir rechnen können: Raumzeit und Vakuum. Zu einem mathematisch, und zum zweiten visuell.
Eigentlich ist ganz simpel.

Um ans LG ranzukommen, muss man immer mehr Energie reinpumpen, umso mehr Energie umso mehr Masse, umso mehr Maße umso mehr Energie reingepumpt werden muss, usw. Deswegen wird ein unendlich werdenden Prozess im Gang gesetzt, in der die LG niemals erreicht werden kann. Und bei SL(Singularität-Urknall) verliert sowieso, aus unsere Sicht(mal wieder SRT) der Raum und die Zeit ihren Sinn, somit auch ihre reale Existenz. Spätestens „hier“ gibt es, (nochmal!!!-für Uns) keine Geschwindigkeit mehr.

Das ist der eigentliche Grund. Man meint nur; selbst das Licht wird hier „verschluckt“.

Was Masse ist, wurde erst kürzlich, sagen wir mal Wissenschaft-mehrheitlich, anerkannt worden(S. Higgsfeld).

MfG H.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 11.01.2018 um 10:46 Uhr.
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Dass man immer mehr Energie benötigt, um die LG zu erreichen, ist mir bekannt. Die Formeln habe ich sogar irgendwo gesehen.

Nur, was hat das Vakuum mit der visuellen Komponente der Beschleunigung auf LG zu tun?

Ich glaube, man tut dem harmlosen Vakuum da irgendwie Unrecht?

Das Higgsfeld sagt nach wie vor m.E. überhaupt nichts darüber aus, was Masse ist, nur weshalb ein Teilchen Masse und gerade diese Masse hat, was aber auch noch unverstanden geblieben ist. Und diese Masse behält es auch in einem Massenkonglomerat, als jedes Teichen für sich. Und das dürfte auch im Vakuum so bleiben.

Was haben Vakuum und Teilchenbeschleunigung auf LG gemeinsam? Dass die LG nur im Vakuum gemessen auf den bekannten Wert kommt, zeigt doch, dass von dem Vakuum die geringste aller Beeinflussungsmöglichkeiten auf die Geschwindigkeit ausgeht, oder?
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Hallo Gerd

Kirsche schrieb in Beitrag Nr. 2287-17:
Nur, was hat das Vakuum mit der visuellen Komponente der Beschleunigung auf LG zu tun?
Sieh dir mal die Frage im Eingangspost von Harti an und dann die erste Antwort von Haronimo.

Wenn man Bälle mit einem Wasserstrahl beschleunigt, kann man dies lange versuchen, wenn diese Bälle in der Ecke eines Raumes liegen. Die Wände hindern sie daran, sich weiter in diese Richtung fortzubewegen. Weniger Widerstand leistet Wasser, gefolgt von Luft und am wenigsten leistet das Vakuum. Widerstand wird aber von allem geleistet, so dass Beschleunigungen auf Lichtgeschwindigkeit zumindest durch Stöße ausfällt. Das ist, so wie ich das verstanden habe, die ganze Idee dahinter.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Nicht von Bedeutung am 08.01.2018 um 18:30 Uhr.
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Das ist es ja gerade: Vakuum leistet den geringsten Widerstand!!! Stimmt genau. Aber warum soll denn nun die Energiezufuhr immer höher werden müssen, um in Richtung LG zu beschleunigen, wenn das Vakuum keinen Widerstand leistet?

Es stimmt doch einfach nicht, wenn ihr behauptet, vom Vakuum gehe die bremsende Wirkung aus.
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Hallo...

Wenn die LG als " Normale Geschwindigkeit " betrachtet wird - so in einigen Kommentaren erwähnt - , dann komme ich mal zu dem Schluss, dass jede Beschleunigung als " widerstand " bezeichnet werden muss.
Das heißt : Je mehr man beschleunigen will , desto höher ist der Energieaufwand. Also ist die LG die Bremse...
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