Ausgangsüberlegung: Geschwindigkeiten in den
verschiedenen Bezugssystemen
Ein Raumschiff fliege mit der Geschwindigkeit u=0,2c0
entlang der Strecke r an einem Beobachter vorbei. Dabei werfe ein
Astronaut einen Ball mit der Geschwindigkeit v'=0,3c0 in
Flugrichtung entlang der Strecke s'. Der Beobachter sieht diesen
Vorgang und bestimmt die Gesamtgeschwindigkeit w.
a) Begründen Sie, warum sich die Geschwindigkeiten nicht klassisch
addieren.
b) Für die Addition von relativistischen Geschwindigkeiten gilt: w =
Begründen Sie, warum diese Gleichung zu den zu erwartenden Korrekturen
passt.
c) Berechnen Sie w. Um wieviel Prozent weicht das Ergebnis vom
klassisch zu erwartenden Wert ab?
d) Begründen Sie ohne Rechnung, warum es auch mit mehrfach ineinander
geschachtelten Raumschiffen nicht möglich ist, c0 zu
überschreiten.
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