Äquivalenz von Masse und Energie, Einführung in die spezielle Relativitätstheorie #24

Was besagt die wohl berühmteste Formel der Physik, dass die Energie eines Körpers gleich seiner Masse mal die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat ist und warum lassen sich keine Signale mit Überlichtgeschwindigkeit übermitteln? Dipl. Physiker Dietmar Haase leitet in diesem Video die weltberühmte Formel E = m c² her. Für die Herleitung gibt es verschiedene mögliche Zugänge. In diesem Video wird dazu die Arbeit berechnet, um einen beliebigen Körper der Masse m durch Einwirkung einer Kraft auf die Endgeschwindigkeit v zu beschleunigen. Ausgangspunkt ist das zweite Newtonsche Axiom, wobei die Masse des Körpers jetzt allerdings durch die relativistische Masse ersetzt werden muss. Außerdem wird gezeigt, dass sich die Gesamtenergie eines Körpers immer zusammensetzt aus seiner kinetischen Energie und seiner Ruheenergie. Für kleine Geschwindigkeiten geht, wie auch zu erwarten sein sollte, die Gesamtenergie über in die bekannte klassische Newtonsche kinetische Energie. Weil die relativistische Masse selbst von der Körpergeschwindigkeit v abhängt, lässt sich diese auch als träge Masse identifizieren, die stets einer Geschwindigkeitsänderung entgegenwirkt. Das hat dann zur Folge, dass der größte Teil der zugeführten Arbeit zur Vergrößerung der trägen Masse führt und nur noch ein geringer Teil zur Geschwindigkeitserhöhung beiträgt. Das führt schließlich zur Annahme, dass Masse und Energie eines Körpers äquivalent sind, was auch in zahlreichen Experimenten, wie beispielsweise in der Fission oder Fusion von Atomkernen oder auch bei der Paarbildung von Elektronen und Positronen, immer wieder experimentell sehr gut bestätigt wurde. Website: https://www.ingmathe.de Animationen von Prof. Dr. Ute Kraus Uni Tübingen: https://www.tempolimit-lichtgeschwind... Youtube Kanal:    / ingmathede   Online-Rechner: https://www.wolframalpha.com