Tijdrek
Tim stelde deze vraag op 31 mei 2016 om 18:10.Tijdrek wordt als volgt verklaard in vrijwel alle video's(zie fragment). Wat nooit uitgelegd wordt, is waarom het licht voor de waarnemer op aarde in een zogenaamde 'V shape' reist(zie fragment). Dit is juist het deel dat ik niet begrijp en niemand kan mij dit uitleggen, mijn natuurkundedocent ook niet. Er wordt vanuit gegaan dat dit logisch is?! Ik hoop dat iemand mij kan helpen.
Bijlagen:
Reacties
Theo de Klerk
op
31 mei 2016 om 18:30
Dit lijkt inderdaad nogal voor de hand te liggen. Neem in plaats van een laser straal een bal die je naar beneden gooit. Vanuit het vliegtuig gezien gaat de bal naar beneden en komt weer terug: rechte lijn.
Maar in werkelijkheid (of gezien vanuit Sarah's assenstelsel) beweegt het vliegtuig naar links en "dus" de bal ervan ook. Als je die laat vallen dan beweegt die naar beneden maar tegelijkertijd ook naar links. Eenmaal op de grond gestuiterd gaat hij weer omhoog, maar ook nog steeds naar links. De bal blijft onder het vliegtuig. Daarom maakt het vanuit Sarah gezien een V-baan en vanuit het vliegtuig gezien een | baan.
Vervang bal door lichtstraal en het effect is hetzelfde. Enige verschil: lichtsnelheid is hetzelfde voor iedereen (postuleert de relativiteitstheorie). Dan is de V baan een langere dan de | baan. Aangezien v = x/t = constant = c moet als de x (lengte van de baan) groter is, ook de t groter zijn om toch hetzelfde quotient op te leveren.
Maar in werkelijkheid (of gezien vanuit Sarah's assenstelsel) beweegt het vliegtuig naar links en "dus" de bal ervan ook. Als je die laat vallen dan beweegt die naar beneden maar tegelijkertijd ook naar links. Eenmaal op de grond gestuiterd gaat hij weer omhoog, maar ook nog steeds naar links. De bal blijft onder het vliegtuig. Daarom maakt het vanuit Sarah gezien een V-baan en vanuit het vliegtuig gezien een | baan.
Vervang bal door lichtstraal en het effect is hetzelfde. Enige verschil: lichtsnelheid is hetzelfde voor iedereen (postuleert de relativiteitstheorie). Dan is de V baan een langere dan de | baan. Aangezien v = x/t = constant = c moet als de x (lengte van de baan) groter is, ook de t groter zijn om toch hetzelfde quotient op te leveren.
Tim
op
31 mei 2016 om 18:41
Heel erg bedankt voor de snelle reactie. Ik snap de redenatie, maar er is nog een dingetje waar ik over val. Met behulp van jouw uitleg, stel ik mijzelf nu voor in het vliegtuig. Als ik nu een bal naar beneden laat vallen, dan zie ik de bal toch ook niet in een rechte lijn naar beneden gaan?
Jan van de Velde
op
31 mei 2016 om 18:48
en anders bekijk je het klassiek: Je staat op een passagebrug over een treinstation. Op een stilstaande open wagon onder je is een biljarttafel opgesteld. De biljarter geeft de bal een stoot recht naar de andere band
Naar beneden kijkend zie jij dit beeld:

De biljarter onder je, die ook op dat station stilstaat en dus dezelfde snelheid heeft als jij ziet precies datzelfde beeld.
Maar dan gaat de trein rijden: de biljarter rijdt met die trein mee, en zijn beeld van wat die bal doet verandert niet, die bal stuitert nog steeds recht heen en weer, zeg 2 m heen en 2 m terug, totaal 4 m in 8 s, vbal=0,5 m/s.
Jij echter ziet heel wat anders:

Voor jou gaat die bal nog steeds met 0,5 m/s heen en weer, maar tevens met 0,5 m/s van je weg, loodrecht op de stuitrichting. Volgens jouw meting heeft diezelfde bal in diezelfde 8 seconden totaal 2,8 + 2,8 = 5,6 m zigzaggend afgelegd, dus een totale snelheid van ongeveer 0,7 m/s gekregen.
Twee verschillende waarnemers, die elk een verschillende snelheid waarnemen.
Met een bal kan dat. Het licht heeft echter voor alle waarnemers dezelfde snelheid. Als dat postulaat klopt moeten er dus voor de waarnemers verschillen in tijd of afstand gelden in het geval dat ze een snelheid hebben t.o.v. elkaar.
Als in bovenstaand voorbeeld jouw horloge 1,4 x zo snel loopt als dat van de biljarter heeft voor jullie beiden die bal weer dezelfde snelheid.
Groet, Jan
Naar beneden kijkend zie jij dit beeld:

De biljarter onder je, die ook op dat station stilstaat en dus dezelfde snelheid heeft als jij ziet precies datzelfde beeld.
Maar dan gaat de trein rijden: de biljarter rijdt met die trein mee, en zijn beeld van wat die bal doet verandert niet, die bal stuitert nog steeds recht heen en weer, zeg 2 m heen en 2 m terug, totaal 4 m in 8 s, vbal=0,5 m/s.
Jij echter ziet heel wat anders:

Voor jou gaat die bal nog steeds met 0,5 m/s heen en weer, maar tevens met 0,5 m/s van je weg, loodrecht op de stuitrichting. Volgens jouw meting heeft diezelfde bal in diezelfde 8 seconden totaal 2,8 + 2,8 = 5,6 m zigzaggend afgelegd, dus een totale snelheid van ongeveer 0,7 m/s gekregen.
Twee verschillende waarnemers, die elk een verschillende snelheid waarnemen.
Met een bal kan dat. Het licht heeft echter voor alle waarnemers dezelfde snelheid. Als dat postulaat klopt moeten er dus voor de waarnemers verschillen in tijd of afstand gelden in het geval dat ze een snelheid hebben t.o.v. elkaar.
Als in bovenstaand voorbeeld jouw horloge 1,4 x zo snel loopt als dat van de biljarter heeft voor jullie beiden die bal weer dezelfde snelheid.
Groet, Jan
Jan van de Velde
op
31 mei 2016 om 18:50
Tim Verwoerd plaatste:
stel ik mijzelf nu voor in het vliegtuig. Als ik nu een bal naar beneden laat vallen, dan zie ik de bal toch ook niet in een rechte lijn naar beneden gaan?
Tim
op
31 mei 2016 om 19:08
Heel erg bedankt ! Ik heb inderdaad een situatie in mijn hoofd gehad, waarbij de bal veel luchtweerstand ondervindt. Dit waren precies de animaties die ik nodig had. Nogmaals bedankt:)
Porleif
op
31 mei 2016 om 20:17
Jesus..... Ik snap net in 6 posts op een forum een situatie die in 70 pagina's is uitgelegd in een boek.
Wat kan het leven toch simpel zijn als het op jou manier wordt uitgelegd :).
Gegroet en bedankt, vooral de vraagsteller!
Porleif
Wat kan het leven toch simpel zijn als het op jou manier wordt uitgelegd :).
Gegroet en bedankt, vooral de vraagsteller!
Porleif
Jan van de Velde
op
31 mei 2016 om 20:26
Porleif Jarlskall plaatste:
Jesus..... Ik snap net in 6 posts op een forum een situatie die in 70 pagina's is uitgelegd in een boek.
groet, Jan
Theo de Klerk
op
31 mei 2016 om 20:39
Dat was vast een boek met hele grote letters...
Piet
op
01 juni 2018 om 12:12
Wordt rekening gehouden dat de observer op de grond (Sarah in het filmpje) haar waarnemingen doet door informatie die met licht naar haar toekomen? Als toelichting: De laser straal raakt de spiegel, stel dat Sarah op dat moment naast de spiegel staat, dan ziet zij dit pas gebeuren op het zelfde moment als de laser de spiegel raakt (1) en gaat haar tijd dan pas in...! En in combinatie hiermee, als de raket niet precies parallel vliegt, maar daalt tijdens de loopweg van de laser (2), dan is de terug weg korter dan de heen weg, waar door Sarah (die alleen de terug weg ziet) een onbepaalde tijd meet, toch? Rekenvoorbeeld met getallen zou mooi zijn.
Theo de Klerk
op
01 juni 2018 om 12:51
Hier neem je voor het gemak aan (heel begrijpelijk, maar wel een valkuil) dat registraties tussen twee referentiestelsels een informatie-snelheid nodig hebben om elkaar iets te vertellen.
Dat is niet zo. Stel ik heb een "stilstaand" stelsel en een ander stelsel op een afstand van de maan (1,2 lichtseconden verderop) dat met eenparige snelheid v beweegt (dus niet aan de maan vast zit, want die draait rond en heeft geen eenparige snelheid (wel baansnelheid, maar dat is geen snelheid als hier bedoeld)).
Als dan op aarde in N-Korea een bom ploft op tijdstip t = 0 s op coordinaten (x,y,z) dan zal datzelfde event in het andere referentiestelsel op tijdstip t=t1 en coordinaten (x1,y1,z1) plaatsvinden. Daar is geen overdrachtsnelheid voor nodig. Het is "domweg" het aangeven van coordinaten van een gebeurtenis.

Je moet (in een of meer stelsels) dus onderscheid maken tussen event (vastgelegd in de coordinaten van het stelsel) en de bemerking ervan. In alle stelsels heeft het een tijd nodig om de informatie door te geven.
In het maan stelsel zal het dus even duren voordat ik de explosie op (mijn klok) t1 bemerk: het is dan al t2 en het tijdsverschil komt overeen met de afstand tussen mij en de explosie (gemeten in mijn stelsel) gedeeld door de lichtsnelheid.
Voor de persoon in het aardse stelsel geldt hetzelfde. De t=0s ontploffing "merk" ik pas nadat mijn afstand/lichtsnelheid aan tijd verstreken is. En dat tijdsinterval hoeft niet gelijk te zijn aan wat de maan-stelsel persoon registreert.
En verder is de speciale relativiteitstheorie (SRT) gebaseerd op rechtuit met vaste snelheid bewegende stelsels. Elke afbuiging, ronddraaiing, afdaling e.d. van zo'n stelsel betekent dat er een versnelling in het spel is en daarmee is de SRT ongeldig. Dan moet naar de veel ingewikkelder Algemene Relativiteitstheorie (ART) worden gekeken.
Dat is niet zo. Stel ik heb een "stilstaand" stelsel en een ander stelsel op een afstand van de maan (1,2 lichtseconden verderop) dat met eenparige snelheid v beweegt (dus niet aan de maan vast zit, want die draait rond en heeft geen eenparige snelheid (wel baansnelheid, maar dat is geen snelheid als hier bedoeld)).
Als dan op aarde in N-Korea een bom ploft op tijdstip t = 0 s op coordinaten (x,y,z) dan zal datzelfde event in het andere referentiestelsel op tijdstip t=t1 en coordinaten (x1,y1,z1) plaatsvinden. Daar is geen overdrachtsnelheid voor nodig. Het is "domweg" het aangeven van coordinaten van een gebeurtenis.

Je moet (in een of meer stelsels) dus onderscheid maken tussen event (vastgelegd in de coordinaten van het stelsel) en de bemerking ervan. In alle stelsels heeft het een tijd nodig om de informatie door te geven.
In het maan stelsel zal het dus even duren voordat ik de explosie op (mijn klok) t1 bemerk: het is dan al t2 en het tijdsverschil komt overeen met de afstand tussen mij en de explosie (gemeten in mijn stelsel) gedeeld door de lichtsnelheid.
Voor de persoon in het aardse stelsel geldt hetzelfde. De t=0s ontploffing "merk" ik pas nadat mijn afstand/lichtsnelheid aan tijd verstreken is. En dat tijdsinterval hoeft niet gelijk te zijn aan wat de maan-stelsel persoon registreert.
En verder is de speciale relativiteitstheorie (SRT) gebaseerd op rechtuit met vaste snelheid bewegende stelsels. Elke afbuiging, ronddraaiing, afdaling e.d. van zo'n stelsel betekent dat er een versnelling in het spel is en daarmee is de SRT ongeldig. Dan moet naar de veel ingewikkelder Algemene Relativiteitstheorie (ART) worden gekeken.