Weniger rote Ampeln bitte! Rätsel ist gelöst

Rätsel, die zum Lösen einen größeren Zeitaufwand erfordern, wie z. B. schwierige Physik- und Matherätsel.

Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon spargeltarzan » Mittwoch 15. September 2010, 01:18

Das Rätsel ist zu Recht eine harte Nuss, Rama.

Da kommen wir mit unserem praktischen Ansatz leider nicht weiter...

Es geht um eine konkrete Zahl, die berechnet werden muss. Wenn Du die anderen Beiträge liest, bekommst Du eine Ahnung, um was es genau geht!

Vielleicht kannst Du es ja berechnen!!!
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon black » Mittwoch 15. September 2010, 01:51

Oje, ich hab die Thread ja stark vernachlässigt. :sorry:

@Rama:

Deine Antwort ist für den praktisch möglichen Geschwindigkeitsbereich natürlich richtig. :genau:
Meine Frage zielte aber auf etwas anderes ab. Ich hab das im 1. Posting grad mal präzisiert.

@spargeltarzan:

Es gibt bislang keine Reisewarnungen vor Reisen mit Lichtgeschwindigkeit. :mrgreen:
Wie auch? Lt. Einstein können wir ja gar nicht absolut sagen, ob wir uns in Ruhe befinden, oder mit irgendeiner Geschwindigkeit gleichförmiger bewegen. :nixweiss:

Friedel hat geschrieben:Hm. Bei meiner Antwort spielt es zwar keine Rolle, ob ich mich auf die Ampel zu bewege oder die Ampel auf mich zu...


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Es gilt ja Wellenlänge*Frequenz = Ausbreitungsgeschwindigkeit. Das Auge nimmt die Frequenz als Farbe war.

Im klassischen Fall gilt:
Wenn sich der Empfänger bewegt, ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit, wenn sich der Sender bewegt die Wellenlänge. Pakt man das in Formeln, führt es bei gleicher Relativgeschwindigkeit zw. Sender und Empfänger zu unterschiedlichen Resultaten. :o

Friedel hat geschrieben:..., dass man bei diesen Geschwindigkeiten und dem ursächlichen Zusammenhang mit der Lichtgeschindigkeit die spezielle Relativitätstheorie nicht außer 8 lassen darf. Damit habe ich mich allerdings zuletzt in meiner Schulzeit vor ca. 32 Jahren befasst. Mal sehen, ob ich da in vertretbarer Zeit wieder durchblicke, wenn ich da kurz rein lese.

Bestimmt. :alleswirdgut:

Friedel hat geschrieben:Darf ich zur Vereinfachung annehmen, dass das ganze in Vakuum spielt?

Klar.
Wobei ich grad nicht mal sicher bin, ob das einen großen Einfluss aufs Ergebnis hätte. :gruebel2:
(c_Luft ist prozentual kaum geringer als c.)
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon Rama » Mittwoch 15. September 2010, 18:19

Hallo Black, Friedel und alle, ...

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tatsächlich, "rot: 700nm, grün: 550nm", in Mathematik bin ich nicht so gut. Demnach, käme hier die von Albert Einstein voraus gesagte Rot-Verschiebung zum Tragen. So schnell kann man aber nur fliegen, wenn überhaupt. - Das wäre der Dopplereffekt.
Das Spektrum der Lichtfrequenz ist logarithmisch. Wenn ich mit halber sog. Lichtgeschwindigkeit fliege, verkürzt sich die Wellenlänge um die Hälfte. Das wären 350nm. Das (rechnerisch, wenn auch falsch) ist wahrscheinlich schon ultraviolet. Also zu schnell. Die Ampel wäre dann so schnell weg, dass man sie nicht mehr sehen könnte. Als durch die Stadt fahren ist nicht möglich. Katastrophenforscher würden sich fragen, wo die unergründlichen Schäden herkommen. Es ist unmöglich in der Stadt zu bleiben. Um die Rechnung aber durchzuführen, komme ich gleich hierauf zurück. Also Lichtgeschwindigkeit ist gleich Lichtwellenlänge mal Lichtfrequenz.
Das muss man sich erst mal auf der Zunge zergehen lassen. Aber, ich denke, - es geht mehr darum die Rechnung aufzustellen.
Das Licht ist immer eben schnell. - Ich gebe auf, ich möchte mich nicht verplaudern. - Tun wir mal ganz einfach so, als wenn das alles so ginge. 700nm, und 550 geht auch. Bei halber sog. Lg ist das "rote Licht" schon im ultravioletten Bereich.
Um jetzt die nötige Fluggeschwindigkeit zu ermitteln, muss ich ausrechnen, wie schnell ich fliegen muss. Ich rechne später weiter. Jetzt muss ich gleich ausrechnen, um wieviel von der halben Lg langsamer fliegen muss, dass es auf 550nm leuchtet.
Bis Später. - Also die Ampeln schwirren im Weltraum. :lol: :lol:

LG
Rama :)

@Friedel
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Hallo Friedel,

ja Friedel, ich sehe du hast richtig Ahnung. Meine Ahnung ist nur intuitiv. Ich würde zwar ein Ergebnis ausrechnen können. Aber streng genommen wäre es falsch. Ich bin nicht so klug. - Denn die Gravitation spielt(streng genommen) auch eine Rolle dabei. Es kommt nähmlich darauf an, - wie, ich mich wo, befinde. - Deshalb glaube ich durchaus, dass da unterschiedliche Ergebnisse herauskommen. Meine weitere Rechnung zielten nur auf eine Spektrumveränderung des Lichts ab, die (falsch)theoretisch durch Veränderung der Reisegeschwindigkeit entstehen würde. - Doch so einfach, wird das nicht sein. Denn die Wellenlänge hat nur eine Bedeutung auf die Resonanz, dem Wellenwiderstand, und deren Reflektionen. - Wenn dies der Fall wäre, dann würde bei UKW, wenn man mit dem Auto fährt, und die Antenne zum 90° zum Sender gerichtet wäre, (was zwar sehr ungünstig wäre, aber für dieses Experiment nötig), so würde dann ein Fading entstehen, das passiert aber nicht. Fading ist durch Reflektionen in der Atmosphäre(atmosphärische Störungen) bei der Kurzwelle (an einem einfachen handelsüblichen Gerät) hierdurch ändert sich die ankommende Frequenz durch stetige Laufzeitänderungen. Meine Rechnung ist einfach, zu einfach. Denn die Gravitation, und der Raum selbst, muss mit berücksichtigt werden. Und das ist wiederum abhängig davon welche Himmelskörper in der "Nähe" herumschwrirren. Also alles nicht so einfach. Kurzum ich werde nur noch über den Logarithmus umrechnen, und so die Geschwindigkeit bestimmen. Bei halber Lichtgeschwindigkeit leuchten roten Ampeln ultrviolett, jetzt wird der Käpten die Geschwindigkeit so weit drosseln, bis die Ampeln grün zu 550nm werden.
So, nun habe ich mir überlegt. Der Bessere soll siegen. Denn die von Dir benannten Formeln würde ich vermutlich nicht verstehen, geschweige damit etwas erarbeiten können. Ich wünsche viel Erfolg.
...
@Friedel, hallo Friedel, Du hast den Vortritt. :) :winken:
Viel Erfolg,
viele Grüße
Rama :) :)
Rama
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon Friedel » Donnerstag 16. September 2010, 09:09

Dann versuche ich mal eine Lösung:
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Die Wellenlänge des roten Lichts ist 700nm. Grünes Licht hat 550nm. In der Zeit, in der das rote Licht die 700nm zurück legt, muss ich ihm also 200nm entgegen fahren, damit mir das Licht grün erscheint. Das relativistische Additionstheorem spielt hierbei, entgegen meiner Ursprünglichen Annahme, keine Rolle.

Die Lichtgeschwindigkeit ist 300.000.000m/s. Das Licht legt die 700nm also in 0,0000007m / (300.000.000m/s) = 2,333fs zurück (Das sind 2,333 Femtosekunden, also 0,000000000000002333s.) Das ist nicht viel Zeit. Aber zum Glück muss ich in der kurzen Zeit auch nur 200nm zurück legen. Dazu muss ich 200nm / 2,333fs = 85714286m/s schnell fahren. Das sind 308.571.428km/h.
Wenn ich dabei erwischt werde,bekomme ich etwa 20.751.492 Punkte in Flensburg. Dafür werden mir 1142857 für jeweils 1069 Jahre entzogen. Da kann ich auch gleich bei Rot über die Ampeln fahren.
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon Rama » Donnerstag 16. September 2010, 18:41

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Friedel hat geschrieben:Die Lichtgeschwindigkeit ist 300.000.000m/s. Das Licht legt die 700nm also in 0,0000007m / (300.000.000m/s) = 2,333fs zurück (Das sind 2,333 Femtosekunden, also 0,000000000000002333s.) Das ist nicht viel Zeit. Aber zum Glück muss ich in der kurzen Zeit auch nur 200nm zurück legen. Dazu muss ich 200nm / 2,333fs = 85714286m/s schnell fahren. Das sind 308.571.428km/h. Wenn ich dabei erwischt werde,bekomme ich etwa 20.751.492 Punkte in Flensburg. Dafür werden mir 1142857 für jeweils 1069 Jahre entzogen. Da kann ich auch gleich bei Rot über die Ampeln fahren.

Und so kommt die Ampitude der roten Welle, als die so erscheinenden Amplitude der grünen Welle, der ursprünglichen roten Welle entgegen. Bei der Bescheunigung geht es vom rot über orange, gelb nach grün über. Friedel, das ist SUPER! Am Liniendiagramm würde man das wunderbar darstellen können. (In meiner Rechnung, war ich zu schnell!)
Herzliche Gratulation,
zur Lösung der Aufgabe :glueckwunsch: :respekt:
Viele Grüße
Rama :)
Rama
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon black » Donnerstag 16. September 2010, 21:02

Die Aufgabe wurde aber leider noch nicht korrekt gelöst. :nein:

@Friedel:
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Friedel hat geschrieben:Das relativistische Additionstheorem spielt hierbei, entgegen meiner Ursprünglichen Annahme, keine Rolle.

Warum? :kapierichnicht:

Die zu erwartenden Strafen fielen relativistisch gerechnet wohl auch etwas geringer aus. :mrgreen:
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon Rama » Freitag 17. September 2010, 09:51

black hat geschrieben:Die Aufgabe wurde aber leider noch nicht korrekt gelöst. :nein:

@Friedel:
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Friedel hat geschrieben:Das relativistische Additionstheorem spielt hierbei, entgegen meiner Ursprünglichen Annahme, keine Rolle.

Warum? :kapierichnicht:

Die zu erwartenden Strafen fielen relativistisch gerechnet wohl auch etwas geringer aus. :mrgreen:

Hallo black, Friedel und alle,

ich hatte mich schon so für Friedel gefreut. -
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Also hier sind ja richtig schlaue Leute zu Hause.
Ich selber habe gar nicht eine solche Ebene erreicht. - Also im Weltraum sind (so wie das Hubble-Teleskop) Ampeln installiert,
die auf rot geschaltet sind. - Die Bahnstörungen werden dabei mal außer acht gelassen.Jetzt fliegen wir den Ampeln entgegen, oder die Ampeln uns, weil wir nicht wissen, was relativistisch gesehen, vorher in Bewegung gesetzt wurde (Im 2. Fall plädiere ich unbedingt für Straffreiheit "wir wissens nicht"). Das dies so ist, lege ich der Gravitation zu Grunde.
Jetzt weiß ich aber nicht (-genau-), was macht die Gravitation mit der Welle genau. Es müssen Wellenteilchen zerlegt, und wieder zusammengefügt werden(so in etwa). Jetzt bleiben 2 Möglichkeiten(weil die "Lichtgeschwindikeit" ja immer eben schnell ist.) Entweder es geht auf Grund der Geschwindigkeit, oder es braucht Beschleunigung. Bleiben wir mal bei der geschwindigkeit. Bei dem Flug kippen die Welleteilchen in die Gravitation, nach Auffasung des Piloten wird das rote Licht grün. Die "Lichtgeschwindigkeit bleibt eben schnell". - Da ich nicht gebildet bin, muss ich mir das irgendwie vorstellen können. Hoffendlich habe ich mich nicht zu plump ausgedrückt. Verstehen soll soetwas eh' nur der es wert ist, weil auch eine Verantwortung daran hängt. - (Ein Witz: Man achte am Bahnhof, auf den grünen Wagen, dort ist das grüne Licht drin :bahnhof: ) - Jetzt fällt mir die Melodie ein: "Frag das Licht, halt es fest ..." Es folgen Zahlen ... aber jetzt muss ich weg.

Bis später ... :ichmussweg:
Bis dann
Gruß
Rama

Hallo black, Friedel, spargeltarzan, Schmetterlingchen und alle, :)
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so sehr ich auch überlege, fällt es mir schwer mir vorzustellen, dass ich durch meine Bewegung den Raum verändere.
Dennoch werde ich die vogesehenen Zahlen*1) bringen. Wenn auch falsch, und dann später erklären, warum diese, meiner Auffasung nach falsch sind. Falls man aber der Meinung ist, dass sie in etwa richtig wären, würde ich mich freuen warum dies so wäre.
- Aber dennoch denke ich theoretiesch eine Möglichkeit gefunden zu haben, für die, die nicht so schnell, fliegen, eine Farbveränderung gefunden zu haben. - Denn wenn das überhaupt nicht ginge, würde die Rotverschiebung, die
Albert Einstein vorausgesagt hatte, und inzwischen auch enddeckt worden ist, nicht geben
können.
Meine weiteren Überlegung beziehen sich auf seitliche Bewegungen im Raum. Wenn jetzt eine solche Lichtquelle vorbeirauscht, wird sie gestaucht, und die Wellenlänge wird kleiner. Der Raum verändert sich nicht, sondern das Licht, das wir aus dem resultierenden Winkel der Bewegung sehen, ist anders. Aber hierzu richtige Zahlen zu finden, dazu sehe ich mich nicht aus. Versuchen, kann ich es ja zumindest. Nehmen wir einmal an, die Zahlen geraten in den obig genannte Bereich, oder in der Nähe, dann wäre man ja auch, der richtigen Vostellung schon etwas näher.
Leider habe ich mein alte Datei, mit den Zahlen*1) in der ich zu rechnen begann verloren. Aber ich weiß noch welche Rechnung ich machte. Und erstelle nun die Datei neu. Dabei trage ich die Farbe in Kürzel, die Wellenlänge in µm und nm; und die Frequenz in THz,-PHz und die Geschwindigkeit ein. Gehe von Annahmen aus, diese Zahlen möglicherweise einsetzbar wären.(Die Geschwindigkeit der durch den Winkel entsteht.) Leider sind dabei meine Zahlen zu groß.
Das muss ich mir von jemand erklären lassen, der mehr davon versteht.

Ich hab's mir überlegt, - geradeaus geht das nicht. Aber die Zahlen kommen noch. - Irgendwie kann man dann Infrarotes Licht, in den Sichtbereich rücken. Die Zahlen kommen noch. - Ich habe mal irgendwo gelesen, dass dann die Masse steigt.
Und die muss ja auch irgendwo begrenzt sein.
Die Physiologie des Körpers, muss das ja mitmachen können. Ich erinnere mich wie Schmetterlingchen schon sagte: ... ich hänge es unten als Zitat an. Leider muss ich wieder weg.
Viele Grüße
Rama

Schmetterlingchen hat geschrieben: Spätestens ab Lichtgewindigkeit siehste nixx mehr, aber da gibts dann ganz andere Probleme :lol:

:ichmussweg:
Bis dann
LG
Rama :)

Hallo Leute,

ich hätte nie geglaubt, dass ich mich noch einmal so sehr mit der Relativitätstheorie befassen würde. ...
Mehr ->
Zwar hatte ich eine Auffassung darüber, die immer noch gegenüber anderen Äußerungen anders war.
So glaube ich weder an Zeitreisen, noch an Raumkrümmungen; und dennoch stimmt die Relativitätstheorie.
Aber auch die Rotverschiebung des Lichts, die aber vielleicht, nur durch die von uns - aus gesehene X-Y-Achse sichtbar werden kann. Eine solche Aufgabe wäre aber noch schwieriger auszurechnen.

Nun habe ich inzwischen ein paar Zahlen ausgerechnet. - Man muss aber bedenken, dass man nicht anfängt unbewusst zu lügen, - nur, weil man an ein Ergebnis kommen will. Und ich darf mir auch nicht sagen, nur weil ich mir die Zeit genommen habe, Zahlen auszurechnen, diese auch verwenden zu können. Es geht dabei um unser Vorsellungsvermögen. Selbst dann, wenn ich eine Rechentheorie vorgebe, ist sie falsch, wenn das Verhalten des Lichts, nicht so gehorcht, wie wir es uns wünschen.

Das Wort Lichtgeschwindigkeit, ist das falsche Wort. Es sollte heißen; Lichtausbreitungsgeschwindigkeit. Wenn wir uns uns auf eine Lichtwelle zu bewegen, bewegt sich nicht die Lichtausbreitung. Von daher kann sich die Farbe nicht verändern, egal wie schnell wir uns bewegen. Folglich müssen wir uns, auf die X-Y-Achse beschränken. (Ist das kompliziert.) dann bewegt sich die Lichtquelle auf der Tangente vom Sichtort her gesehen. In diesem Falle könnte man froh sein, wenn die grüne Farbe dabei ist. - Also, nur durch eine Bewegung die durch eine Winkelveränderung vorgerufen wird ist gültig, nur,
ändert das nicht die Geschwindigkeit.

Nun kommt die definitive Rätselfrage:
black hat geschrieben:Wie schnell müsste man fahren, um grüne statt roten Ampeln zu sehen? :gruebel:

Die richtige Antwort:
Da die die Lichtausbreitungsgeschwindigkeit vom Betrachter ausgesehen immer eben schnell ist, verändert sich die Farbe nicht.
Nun kommen Zahlen, die bzgl. der Frage keine Gültigkeit mehr haben.

Nun kommen Zahlen und Ausrechnungen:
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Far- Lwg Lf 299.792.458,00 = Lav n. Friedel, die Lichtausbreitungsgeschwindigkeit im Vakuum.
be µm THz
IR 1,4 21,4286 299.792.458,00 = Rv2
nm THz 2,00
-A 780 38,4615
rt 790 379,7468 149.896.229,00 = Rv2
rt 700 428,5714
rt 630 476,1905 1. Möglichkeit:
or 630 476,1905 Rvs = Rv2^(1/(1/qL)=
or 580 517,2414
y 580 517,2414 Rv2 = 149.896.229,00
y 560 535,7143
gn 560 535,7143 Rvs = 159.505,59 m/sek
gn 550 545,4545
gn 480 625,0000 2. Möglichkeit
bl 480 625,0000
bl 420 714,2857 Rv2 * qL =
vl 420 714,2857
vl 390 769,2308 149.896.229,00 = Rv2
uv 400 750,0000
-A 320 937,5000 0,64 = q.f.Lamda
nm PHz
uv 320 0,9375 95.388.509,36 m/sek
-B 280 1,0714
uv 280 1,0714 V = Geschwindigkeit
-C 200 1,5000 L = Lamda für Wellenlänge
uv 200 1,5000 R = Raum
V- 100 3,0000 IR = Infrarot
uv 100 3,0000 uv = Ultraviolett
E- 1 300,0000

300 Km/sek verdoppeln
wir das
Raum-V
halbiert
sich das
Lamda.
verdoppelt
Rvs= Rv2^(1/(1/qL) sich das f

700 =
350 nm = UV-A
428,5714286 THz
857,1428571 857,1428571 Thz = UV-A
545,4545
= 1,571428571 q.f.f 0,636363636 Reziprok-
= Potenzquot. kontrolle

Oder
350 nm
550 nm
0,636363636 q.f.Lamda q = quotient für Lamda

Statt logarithmieren, versuchte ich, über die Potenz zu verändern. - Meine Idee war,
wenn ich mit halber Lichtausbreitungsgeschwindigkeit fahre, würde das rote Licht ultraviolett leuchten.
Nun versuchte ich zuerst über die Potenz zurückzurechnen, so dass ich auf die grüne Farbe käme,
oder mit dem Quotienten zu multiplizieren.

Viel Erfolg
LG
Rama :)
Rama
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon Rama » Samstag 18. September 2010, 12:35

Hallo Leute :oops:

hoffendlich ist es überhaupt erträglich, ... ...
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... was ich mir da verzapft habe. - Die Ausrechnung hatte ich nicht zu Ende geführt, weil ich den Grund zuvor beschrieben habe. - Ich muss es lernen, mich kürzer, und deutlicher auszudrücken.


Ganz kurz:
Mehr ->
Wenn die Ampeln, - so wie auf der Straße im Weltraum postiert sind, - dann werden dessen roten Ampeln
nicht grün werden, weil das Licht(seine Ausbreitung) immer eben schnell ist. Egal wie schnell Du Dich bewegst,
weil die Bewegung des Lichts(seine Ausbreitung) abhängig, von Deiner Bewegung ist. (Die des Lichts fährt mit).
- Und es spielt tatsächlich keine Rolle, ob die Ampeln sich auf uns zu bewegen, oder wir zu den Ampeln.
- Vom Weltraum angetrieben, funktioniert unsere Materie, so wie sie ist. - Eine Geschwindigkeitszahl,
bei der die roten Ampeln grün werden würde, lässt sich daher nicht berechnen. (Tut mir leid.)
:smilingplanet:
Viele Grüße
Rama :) :)
Rama
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon spargeltarzan » Samstag 18. September 2010, 14:18

Ich :bahnhof:

Könntest Du vielleicht mal eine Zusammenfassung schreiben, black?
Also das, was bisher richtig ist und was Du noch wissen möchtest...

:danke:
spargeltarzan
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Re: Weniger rote Ampeln bitte!

Beitragvon black » Samstag 18. September 2010, 17:13

Zusammenfassung:

Mehr ->
Bislang richtig:

Es kommt zu Dopplereffekt. Der Empfänger (Autofahrer) nimmt dadurch das vom Sender (Ampel) ausgesandte Licht mit 550nm statt 700nm wahr.

Fehlt:

Korrekte Relativgeschwindigkeit zwischen Auto und Ampel, bei der dies genau geschieht.


@Rama: Da muss ich in einer ruhigen Stunde mal drüber nachdenken. ;)
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