Physik Spezielle Relativitätstheorie Relativistische Geschwindigkeitsaddition

Relativistische Geschwindigkeitsaddition

Da nichts schneller sein kann als die Lichtgeschwindigkeit, müssen Geschwindigkeiten anders addiert werden.

Beispiel

Stellt man sich einen Zug vor, in dem sich ein Lichtstrahl in gleicher Richtung mit dem Zug bewegt.

Sowohl im Zug als auch von außen betrachtet muss der Lichtstrahl genau mit Lichtgeschwindigkeit und darf sich nicht schneller bewegen.

Ebenfalls darf ein materieller Körper trotz Addition niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen.

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Merke

Deshalb addieren sich Geschwindigkeiten wie folgt:

$u = \frac{u'+v}{1+\frac{u'\cdot v}{c^2}}$

In der Formel gilt:

  • $u$ ist die Geschwindigkeit des bewegten Objekts im bewegten System aus Sicht des ruhenden Systems
  • $u'$ ist die Geschwindigkeit des bewegten Objekts im bewegten System
  • $v$ ist die Geschwindigkeit des bewegten Systems
  • Die Lichtgeschwindigkeit $c=299\,792\,458\frac{m}{s}$