46. Raum-Zeit-Diagramme
Material:
- Cornelsen S435
- Metzler S359
- AB_20_V50_Minkowski Diagramm
LK A. Bearbeiten Sie folgende Aufgaben:
- A1 S359 Metzler: Koordinaten in drei Bezugsystemen
- A2 S359 Metzler: Geschwindigkeit bestimmen
LK B. Recherchieren Sie im Text und erläutern Sie die folgenden Themen:
Wie ist ein Minkowski-Diagramm aufgebaut? Wie werden die Achsen skaliert? Wie lese ich die Koordinaten in verschiedenen Bezugsystemen in einem Minkowski-Diagramm ab?
LK C. Bearbeiten Sie folgende Aufgaben:
- A1 S361 Metzler: Minkowski-Diagramm 1
- A2 S362 Metzler: Minkowski-Diagramm 2
D. Aufgabe zum Minkowski Diagramm
Arbeiten Sie mit dem Arbeitsblatt AB_20_V50_Minkowski Diagramm.
- Benennen Sie die Lichtgerade
- Benennen Sie die Weltlinie des ruhenden Beobachters A
- Benennen Sie die Weltlinie des bewegten Beobachters B (Raumschiff B)
- Benennen Sie die Zeitachse und Raumachse des bewegten Beobachters B mit t' und x'.
- Zeichnen Sie die Weltlinie eines Raumschiffes C, das sich mit derselben Geschwindigkeit wie B bewegt, aber 1 Ls hinter B fliegt.
- Zeichnen Sie die Weltlinie eines Raumschiffes D, das sich mit derselben Geschwindigkeit wie B und C bewegt, aber 1 Ls vor B fliegt.
- Zum Zeitpunkt t=0s wird vom B in beide Raumrichtungen ein Lichtsignal ausgestrahlt. Zeichen Sie die fehlende Lichtgerade. Zeichnen Sie das Ereignis in der Raumzeit ein, wann und wo das Lichtsignal die Raumschiffe C und D erreicht?
- Finden die Ereignisse gleichzeitig statt?
- Wie weit ist das Raumschiff B nach 4 Sekunden geflogen? Wie viel Zeit ist auf dem Raumschiff B vergangen?
- Nach 3 Sekunden im ruhenden System A und nach 3 Sekunden auf dem Raumschiff B wird ein Lichtsignal gesendet. Wann erreichen die Signale A und B?
- Zeichnen Sie zwei Raumzeitereignisse P_1 und P_2, die von A aus gesehen, gleichzeitig stattfinden. Benennen Sie die Reihenfolge, in der P_1 und P_2 auf B beobachtet werden?