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Relativität der Bewegung (Einsteins Experiment) HTML5

Zusammenfassung

Das Fahrstuhlexperiment ist ein Gedankenexperiment, das A. Einstein 1908 dargelegt hat, um das "Äquivalenzprinzip" zu rechtfertigen.

Nach diesem Prinzip sind die Effekte eines Gravitationsfeldes identisch mit den Effekten einer Beschleunigung des Bezugssystems des Beobachters. Anders gesagt, wenn ein Beobachter in einem fensterlosen Fahrstuhl eingeschlossen ist, kann er nicht unterscheiden, ob er bewegungslos in einem Schwerefeld (zum Beispiel auf der Erde) ist oder im Vakuum des Weltraums, aber gleichförmig von einem unter dem Fahrstuhl angebrachten Motor nach oben beschleunigt wird. 

Dieses Äquivalenzprinzip hat viele Folgen. Es stellt eines der Grundsteine der allgemeinen Relativität dar. Eine der am einfachsten zu verstehenden Folgen ist die Äquivalenz zwischen der trägen Masse (das "m" aus F=ma) und der schweren Masse (das "m" aus  P=mg). Tatsächlich benutzen wir die gleiche Größe "m" in unseren Physik-Gleichungen, aber nichts belegt, dass diese zwei Größen für dasselbe Objekt genau gleich sind. Eine andere Folge der Gleichheit zwischen träger und schwerer Masse ist die Tatsache, dass zwei Objekte unabhängig von ihrer Masse (und unter Vernachlässigung der Reibung) mit der gleichen Geschwindigkeit fallen. Das hat der Astronaut Dave Scott während eines gefilmten Experiments auf dem Mond 1971 gezeigt. 

Lernziele

  • Das berühmte Gedankenexperiment von Einstein veranschaulichen. 
  • Das Konzept der Relativität einführen. 
  • Die träge und die schwere Masse definieren.