Übungen zur Relativitätstheorie und Astrophysik E-Book

Simone Malacrida

• Herausgeber: Simone Malacrida
• Kategorie: Lebensstil
• Sprache: Deutsch

Veröffentlichungsjahr: 2023

Beschreibung

In diesem Buch werden Übungen zu folgenden physikalischen Themen durchgeführt:
Theorie der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie
relativistische Kosmologie
Astronomie und Astrophysik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

„Übungen zur Relativitätstheorie und Astrophysik“

EINFÜHRUNG

SPEZIELLE RELATIVITÄT

GENERELLE RELATIVITÄT

KOSMOLOGIE

ASTROPHYSIK

„Übungen zur Relativitätstheorie und Astrophysik“

SIMONE MALACRIDA

In diesem Buch werden Übungen zu folgenden physikalischen Themen durchgeführt:

Theorie der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie

relativistische Kosmologie

Astronomie und Astrophysik

Simone Malacrida (1977)

Ingenieur und Autor, hat in den Bereichen Forschung, Finanzen, Energiepolitik und Industrieanlagen gearbeitet.

ANALYTISCHER INDEX

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EINFÜHRUNG _ _

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I – SPEZIELLE RELATIVITÄT

Übung 1

Übung 2

Übung 3

Übung 4

Übung 5

Übung 6

Übung 7

––––––––

II – ALLGEMEINE RELATIVITÄT

Übung 1

Übung 2

Übung 3

Übung 4

Übung 5

Übung 6

Übung 7

Übung 8

Übung 9

Übung 10

––––––––

III - KOSMOLOGIE

Übung1

Übung 2

Übung 3

Übung 4

Übung 5

Übung 6

––––––––

IV - ASTROPHYSIK

Übung 1

Übung 2

Übung 3

Übung 4

Übung 5

Übung 6

Übung 7

Übung8

EINFÜHRUNG

In diesem Arbeitsbuch werden exemplarisch einige Aufgaben zur speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, Kosmologie, Astronomie und Astrophysik bearbeitet, die sich quer durch die Physik des Makrokosmos erstrecken.

Diese Disziplinen werden in der Regel auf Universitätsniveau in weiterführenden Physikkursen (Kurse der Allgemeinen Relativitätstheorie und/oder Astronomie und Astrophysik) behandelt.

Aus diesem Grund richten sie sich nur an diejenigen, die bereits über ein fortgeschrittenes Verständnis sowohl mathematischer Analyseprobleme auf Universitätsniveau als auch der physikalischen Theorien verfügen, die zum Verständnis der vorgeschlagenen Übungen erforderlich sind.

I

SPEZIELLE RELATIVITÄT

Übung 1

––––––––

Gegeben sind drei Trägheitsbezugsrahmen wie in der Abbildung:

Finden Sie die Länge des Segments:

Im System unten.

Schreiben Sie die Relativgeschwindigkeit u in das mittlere und obere System.

Finden Sie als Funktion der Geschwindigkeit die Länge des Segments:

Im obigen System.

––––––––

Wenn L die Länge der Segmente ist, gibt es im folgenden System eine Kontraktion durch den Lorentz-Faktor:

Die Geschwindigkeit ergibt sich aus:

Schließlich haben die Segmente diese Geschwindigkeitsabhängigkeit:

Übung 2

––––––––

Bei einem System, das aus zwei gleichen Körpern der Masse m besteht, die durch eine Feder verbunden sind, betrachten wir die beiden Körper zunächst als stationär mit einer gegebenen potentiellen Energie U.

Bestimmen Sie den Energiewert des Systems im Ausgangszustand.