Hi Racer,
im letzten Beitrag ging es um die Kräfte im Kammschen Kreis. Dabei wirken Brems- und Beschleunigungskräfte. Deshalb wollen wir uns heute mit der Beschleunigung beschäftigen. Dabei machen wir einen kleinen Ausflug in die Themen Geschwindigkeit, Zeit und Licht, zu Ehren des 100. Geburtstags der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein und des International Year of Light 2015.
Beschleunigungsrennen: Drag Racing
Dragster Rennen in Hockenheim 2014
Die Klasse Top Fuel Bike beim Drag Racing nutzt als Kraftstoff Nitromethan. Top Fuel Drag Bikes leisten über 1.000 PS und passieren die Ziellinie des Viertelmeilen-Rennens (402 m) nach knapp 6 Sekunden mit etwa 380 km/h.
Rocket Bike in Hockenheim 2014
Tony Schumacher 2005 erreichte mit seinem Top Fuel Dragster Rennwagen den Geschwindigkeitsrekord über die Viertelmeile: 543 km/h nach einer Zeit von 4,4 Sekunden.
Die Beschleunigung in der Physik
Die Einheit der Beschleunigung a ist:
[a] = m/s² (Meter/Sekundenquadrat)
Warum Sekundenquadrat?
Dass die Einheit der Beschleunigung m/s² ist, erklärt sich damit, dass es die Geschwindigkeitsveränderung pro Zeit ist.
Und da die Geschwindigkeit v der Weg pro Zeit ist, folgt
[v] = m/s
[a] = (m/s) /s = m/s² (Geschwindigkeitsveränderung pro Zeit)
Die Lichtgeschwindigkeit
Unsere Motorräder werden immer schneller – die H2R von Kawasaki mit 300 PS bin ich noch nicht gefahren… würde ich aber sooo gerne. Jedoch: Kostenpunkt: 53.000 Euro. Indiskutabel.
Und Lichtgeschwindigkeit werden wir vorerst auch mit dem Überflieger nicht erreichen, auch mit einem MotoGP Motorrad nicht. Aber es fühlt sich bestimmt so an wie …
Lichtgeschwindigkeit: 299.792 km/s
Die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht und elektromagnetischen Wellen. Zum Beispiel ist unser Sonnenlicht, das wir sehen, 7 Minuten und 19 Sekunden alt, bis es die Erde erreicht. Und kommt somit aus der Vergangenheit. Kommen wir zur Berechnung von Energie.
Einsteins Relativitätstheorie
Energie
Energie = Masse x Lichtgeschwindigkeit x Lichtgeschwindigkeit
E = mc²
Ein Resultat aus der Speziellen Relativitätstheorie: Die Formel beschreibt die Energie, die in Materie steckt. c ist dabei die Lichtgeschwindigkeit und m die Masse.
Dieses Resultat hat den Menschen angetrieben, die Energie, die in Masse (Atome) steckt, zu entfesseln. Die Folgen sind Kernkraftwerke, nukleare Sprengköpfe und Fusionsreaktoren. Bleiben wir lieber beim Racing – zurück zur Geschwindigkeit, in der ein bestimmter Zeitanteil vergeht: Wer schneller fährt, braucht weniger Zeit. Einfach. Wie ist es aber mit der Lichtgeschwindigkeit?
Lichtgeschwindigkeit und Zeit
Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant:
299.792 km/s
In bewegten Systemen vergeht die Zeit langsamer. Besonders anschaulich ist das Beispiel mit der Lichtuhr, die erläutert, warum Zeit und Raum „flexibel“ sein müssen, wenn es eine maximale Geschwindigkeit gibt…
Brakes are for pussies… Hockenheim 2014
Abschließendes Fazit | Warum Heizen mit dem Motorrad jung hält
Wenn wir ununterbrochen mit 300 km/h auf dem Moped um die Erde heizen, altern wir langsamer und bleiben jünger. Schnell fahren hält also jung!
Ich wünsche allen eine schöne Weihnachtszeit – hohoho
Chrissi