长30万公里棍子沿固定点旋转,能不能超过光速(物体速度)
我要新鲜事2023-05-20 07:36:251阅
对于光速不能超越的理论,相信有很多人一定是,想象一下,如果一个30万公里长的铁端沿着一个固定的点旋转,仅仅旋转1周/秒,不考虑棒断裂等因素,根据周长公式计算PI r L = 2,棒端没有线速度将运行在188.4万公里/秒,这是真空中光速的6.28倍。
如果物体的速度可以达到6.28倍光速,那一定是令人兴奋的,继续按这个思路计算,只要身体的长度足够长无限长,比如1光年长,只要一端沿着一个点运行是圆形的,无论多慢的角速度和线速度在末端都会超过真空中的光速,因此,超过光速就太简单了。这是真的吗?当你知道物理学的两件事时,你就不会再去想了,因为在实践中,这是不可能的,第一是力穿过物体的速度有多快,第二是爱因斯坦的理论光速不能超过光速。
虽然日常生活经验告诉我们,会有一根长杆的一端向前拉,木棍的一端会同步向前移动,但从科学的角度来看,两端的移动速度是不同步的,这是因为力从木棍的一端扩散到另一端需要时间,扩散的时间很短,我们简直感觉不出来,这只是让我们误以为木棍的两端是同步的。
那么力穿过物体的速度有多快呢?实验结果表明,在物体中,声音传播的强度和速度不同,在不同的材料中,传力的速度也会千差万别,比如在棍棒和铁棒之间,速度差距很大,在棍棒中,传力的速度只有每秒500米,但在铁棒中,传力的速度约为每秒5000米,是在铁棒中传力速度的9倍之多。
如果不考虑其他因素,一根5000米长的棍子的末端被拖动,它的末端移动需要10秒,而一根5000米长的铁棒的末端移动只需要1秒。如果棍子短于2米,力传播的速度很快,没有人能感觉到,不管是一根铁棒还是一根木棍。
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