Presst man ein Objekt auf geringsten Raum zusammen, wird es schwerer sein als vorher? Wenn ja, warum?
Aus Wikipedia:
„Die Dichte (genauer: Massendichte) eines Körpers ist das Verhältnis seiner Masse zu seinem Volumen“
also: rho=M/V
Also hat Dichte erst einmal nichts mit einer Teilchen Anzahl zu tun!
Erst mit der Annahme das die Teilchen Anzahl pro Volumen eine konstante ist. Was oft in der Praxis als Näherung stimmt, kann man der Aussage zustimmen das bei gleicher Teichen Anzahl und zunehmender Gesamtmasse auch die Dichte steigt wenn das Volumen konstant bleibt!
Allgemein ist die Behauptung Falsch!
Also im klassischen Bereich verändert ein Komprimieren die Masse nicht!
Doch nach E=mc² ist die Masse bei einer Geschwindigkeit von Null am kleinsten. Und je höher die Geschwindigkeit der Teilchen um so größer wird ihre Teilchen Masse.
Doch bedeutend wird das wohl nur im Bereich von schwarzen Löchern.
Presst man ein Objekt auf geringsten Raum zusammen,
wird es
schwerer sein als vorher? Wenn ja, warum?
Nein.
Die Masse bleibt in jedem Fall gleich!
Die Teilchen eines Stoffes wiegen immer gleichviel.
Der Unterschied ist das Volumen, in dem sie vorkommen.
{\rho}
= \frac{m}{V}
Dichte entspricht Masse pro Volumen. D.h. presst du z.B
einen m³ Luft auf cm³ zusammen, erhöht sich die Dichte,
aber nicht das Gewicht, da das Volumen sinkt.
Vielen dank für deine Ausführung. Nur leider wurde meine Frage nicht vollständig beantwortet, darum versuche ich mich etwas deutlicher mit ein Beispiel auszudrücken.
Wir haben ein Objekt das z.B. aus 10 Teilchen (Atomen) besteht, dass ein gewisses Volumen x einnimmt und 10kg schwer ist (absolute fantasie zahlen:smile:) Nun pressen wir dieses Objekt auf einen ultra kleinen Raum zusammen. Das Objekt hat noch immer die 10 Teilchen, die Dichte erhöht sich, weil das Raumvolumen kleiner ist als vorher, nun ist aber das Objekt schwerer? z.B. 20kg
Gedanke:
Wenn die Dichte durch zusammenpressen eines Objektes (Masse) erhöht wird, wird das Objekt schwerer? (z.B. Nach dem sterben eines Sterns => Bildung eines schwarzen Lochs => starke Krümmung der Raumzeit, nur die Gravitation bleibt gleich)
Ist der Gedanke Falsch?
Wir müssen ganz streng unterscheiden in welcher Welt wir uns bewegen!
Klassisch:
Durch komprimieren verändert sich keine Masse!
Nur die Dichte also Teichen/Volumen
Klassisch ist ein stehendes Auto genau so schwer wie wen es sich bewegt.
Also Ruhemasse = Bewegte Masse
Oder klassisch ist eine gespannte Feder genau so schwer wie eine entspannte Feder.
Relativistisch:
E=mc² dabei ist c² eine konstante
also es gilt E=m!
Energie gleich Masse!
Also jede Energieveränderung bewirkt eine Massenveränderung!
Doch wie stark ist dieser Einfluss?
Nun da die Lichtgeschwindigkeit sehr hoch ist und die Geschwindigkeitsveränderung durch Komprimieren im Vergleich dazu sehr sehr gering ist kann man es meist vernachlässigen!
Erst wenn die Komprimierungsgeschwindigkeit bis in den Bereich der Lichtgeschwindigkeit kommt - was bei schwarzen Löchern der Fall ist dann verändert sich die Masse durch die Beschleunigung signifikant.
Auf der Erde werden wird durch ein Komprimieren von 10 Kg eventuell 10,000 000 000 000 000 1 kg.
In der nähe der eines schwarzen Lochs werden alle Teilchen zu Energie komprimiert/zerlegt und ihre Masse kann beliebig ansteigen. Es ist ja relativistisch unmöglich Masse bis auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Da der Energie bedarf gegen unendlich geht bzw. die Masse beliebig groß wird.
Die Lichtgeschwindigkeit ist ein natürliche Grenzgeschwindigkeit. Doch das führt zu weit.
Im allgemeinen verändert sich die Masse von „Teilchen“ durch Expansion oder Kompression nicht!
Da alles viel langsamer als mit Lichtgeschwindigkeit abgeht.
Vielen dank, du hast mir sehr geholfen.