Da gibt es ein Beispiel von Einstein persönlich. Mit einer Lichtquelle und einem Zug. Müsste auf das selbe herauskommen. Ich glaube die Quintessenz ist, dass der Lichtstrahl nicht schneller wird. Der Beobachter hat eine Relativgeschwindigkeit zum beobachteten System. In beiden System läuft die Zeit unterschiedlich ab.

Ich hab's Jens heute schon mal im Chat erklärt:

Wenn da jemand am einen Ende auf den Stab drückt um ihn zu bewegen, bewegt er erst mal die erste Atomlage des Stabes. Diese ist mit den anderen Atomlagen über Coulombkräfte verknüpft, welche als elektromagnetische Kraft durch Photonen vermittelt werden. Und hier sind wir wieder bei der Lichtgeschwindigkeit...

> Wobei ich bei Jens´Fragestellung natürlich von einem idealen Zustand ausgehe

Ja, idealerweise kann man Informationen auch ohne Zeitverzögerung übertragen...

> Der Vergleich mit dem Tanker hinkt mE, da ja im Stab keine Information verbreitet wird, sondern der Stab selber bewegt werden soll. Wenn die Schiffschraube den Tanker hinten einen Meter weit vorwärts schiebt, bewegt sich der Bug gleichzeitig um denselben Betrag.

Nein. Wenn der Tanker beschleunigt wird (ob durch einen Hammer oder eine Schiffsschraube), verformt er sich. Nur bei unbeschleunigter Bewegung bewegen sich Bug und Heck mit der gleichen Geschwindigkeit. Ein unbeschleunigter, sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegender Stab bringt uns aber nicht weiter...

Oliver

Hast du wegen so etwas Ähnlichem nicht schon mal dein ABI aberkannt gekriegt?

sry, musste sein...

Gruß
Felix

Geändert von Felix N am 21. März 2006 um 21:04

Zitat:

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Original geschrieben von Neil

... Man kann sich aber die Übertragungsgeschwindigkeit von Informationen in einem Leiter so vorstellen wie ein Rohr voller Murmeln. Man drückt an einem eine Ende eine Murmel rein und an dem anderen Ende kommt dann eine raus.

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Darum gings ja...

Zitat:

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Ja, idealerweise kann man Informationen auch ohne Zeitverzögerung übertragen...

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Das meinte ich, leider ließ ich das außer acht:

Zitat:

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Wenn da jemand am einen Ende auf den Stab drückt um ihn zu bewegen, bewegt er erst mal die erste Atomlage des Stabes...

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Damit ist das für mich geklärt..dennoch weiß ich net warum ein Kondensator unterWechselspannung als Brüke funktioniert und warum meine Lautsprecherweiche nicht so will wie ich

Hihi - hier werden Sie geholfen: Der Kondensator - Aufzucht und Hege

Geändert von Stefan Wimmer am 21. März 2006 um 23:15

Ich glaube Oliver hat als einziger den Knackpunkt geschnallt:
Es geht nicht um Elektronengeschwindigkeit, etc.

Das "Schieben" wird durch den Stab nur mit der Schallgeschwindigkeit des Mediums, aus dem der Stab ist, übertragen! (Ist vielleicht einfacher, wenn man es sich als "Klopfen" vorstellt)

Grüße
Malte

PS: die Analogie mit Wasser hat mir das Verständnis für passive Bauelemente ziemlich erleichtert.

Spannung: Druck (also Höhe des Vorratsbehälters)

Strom: Durchflussmenge

Leiter/Widerstand: Rohr. Dickeres Rohr=>geringer Widerstand dünnes Rohr=>großer Widerstand

Kondensator: Kugel mit zwei Anschlüssen links und rechts und einer Gummi-Membran in der Mitte.
Man kann halt nur eine begrenzte Menge abwechselnd rein und rauspumpen, aber auf der anderen Seite kommt das gleiche Druckmuster (Wechselspannung) an.

Spule: habe ich vergessen

PPS: habe gerade gelesen, daß man sich das aber nicht zu fest einprägen soll, weil die Unterschiede, z.B. beim Leitungsbruch zu groß wären

Geändert von hybrid am 22. März 2006 um 18:34

Spule = Schwungrad - du must energie rein tun und wenn du die energiezufuhr abbrichst, versucht es die bewegung aufrecht zu erhalten, solange es sich weiterdreht.

Zitat:

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Wenn da jemand am einen Ende auf den Stab drückt um ihn zu bewegen, bewegt er erst mal die erste Atomlage des Stabes. Diese ist mit den anderen Atomlagen über Coulombkräfte verknüpft, welche als elektromagnetische Kraft durch Photonen vermittelt werden. Und hier sind wir wieder bei der Lichtgeschwindigkeit...

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Die Feldänderung durch das Verschieben der ersten Atomlage wird aber durch die Elektronen (fast) vollständig abgeschirmt, so dass man davon am Ende des Stabes nichts sieht. D.h. die Verschiebung der ersten Atomlage wird nur bis zu einer Distanz weitergegeben, die von den Grössenordnung der Atome selbst ist. Selbst wenn die Kräfte letztendlich durch das elektromagnetische Feld mit Lichtgeschwindigkeit vermittelt werden, muss die Anregung am Anfang des Stabes trotzdem von Atom zu Atom weitergegeben werden. Ein treffenderes Modell wäre also ein Gitter von Atomen, die über Federn zusammengehalten werden: erst wenn sich die zweite Atomlage unter der Wirkung der ersten in Bewegung zu setzen beginnt, merkt auch die dritte Atomlage, das etwas im Kommen ist. Offensichtlich ist das auch das treffende Modell für die Schallausbreitung im Festkörper.

Solche Anregungen des Gitters heissen in der Festkörperphysik nicht von ungefähr Phononen.

Man könnte natürlich noch auf die Idee kommen, bei einem Metallstab würde so etwas wie "Schallausbreitung im Elektronengas" eine schnellere Übermittlung ermöglichen. Dies trifft auch zu, das ist nämlich der normale Vorgang der elektrischen Leitung, aber damit ergibt sich niemals an mechanische Verschiebung: da die Masse der Elektronen vernachlässigbar ist, hat man erst dann "mechanisch" etwas erreicht, wenn man die Atomkerne verschoben hat.

Aber auch der elektrische Strom pflanzt sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit fort. Das Feld der Elektronen wird nämlich ebenfalls von den Gitteratomen abgeschirmt, d.h. auch hier muss der "Anstoss" von Elektron zu Elektron weitergegeben werden. Einziger Unterschied: Elektronen sind viel leichter und daher schneller (soweit man bei Quanten davon sprechen kann).

Wer schon mal in einer Heliumatmosphäre gesprochen hat weiss, dass dort die Schallgeschwindigkeit höher ist. Auch das ist nicht wirklich überraschend, Helium-Atome sind wesentlich leichter als die Bestandteile der Atmosphäre (hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff). In der Formel für die Schallgeschwindigkeit steht die Wurzel aus der Masse der Teilchen im Nenner. Somit ist auch klar, warum die Schallausbreitung im Festkörper viel langsamer ist als die elektrische Leitung.

Dem widerspricht auch nicht, dass die Elektronen selbst sich sehr langsam bewegen, Grössenordnung einige mm pro Minute. In der Atmosphäre breitet sich Schall ja auch mit etwa 330m/s aus, aber bereits ein Wind von 33m/s (119km/h) ist ein Orkan.