Естественные науки

Любителям СТО: Сколько времени будет ускоряться очень длинный стержень?

Вожьмём длинный стдржень, длиной, скажем, 10 св. лет. Его нужно ускорить с максимальным ускорением. Но как это сделать? Я сначала думал что так: Оба конца начинают движение одновременно. Но передний конец имеет очень маленькое ускорение. Практически он стоит на месте (а иначе он оторвётся от стержня). Задний же конец может мгновенно набрать скорость света. То есть через 10 лет стержень сократит свои размеры.

Однако это не так. Задний конец стержня не может мгновенно набрать полную скорость, т.к. в своей собственной СО передний конец мгновенно приблизится к заднему концу стержня, и расстояние между ними будет почти нулевое. То есть у заднего конца стержня есть предел ускорения. Вот в этом и вопрос: Сколько времени будет ускоряться стержень. Да и как далеко он улетит от первоначального места. По-моему он ускоряться будет довольно долго.
Любовь Высоцкая
Любовь Высоцкая
14 337
Давайте для бОльшей ясности возьмем стержень чуть-чуть
покороче, чем 10 св. лет, например, 100 км.
Если ко всем "элементарным" частям стержня кто-то ухитрится
одновременно приложить силу, направленную вдоль стержня,
то стержень начнет двигаться с ускорением как единое тело.
Скорость будет линейно нарастать со временем, но когда она
станет не малой по сравнению со скоростью света, ускорение
будет уменьшаться, и скорость никогда не достигнет с.
Если же силу приложить к одному концу (с направлением вдоль
стержня) , то вдоль стержня побежит упругая волна со скоростью
несколько км/с. Пока волна не добежит до другого конца стержня,
стержень как целое не придет в движение, а будет укорачиваться
за счет упругости. Когда волна добежит до конца, она отразится и
начнет бегать назад и вперёд по стержню, пока не затухнет из-за
трения. Тем временем стержень будет уже весь в движении, и
дальше получится как в 1-м случае.
ГК
Галина Картушина
75 668
Лучший ответ
Любовь Высоцкая Видите, я специально "для ясности" взял такой длинный стержень, а Вы его укоротили. Ко всем точкам мы не можем приложить одинаковую силу, иначе он удлинится, и распадётся на отдельные атомы. Поэтому стержень сам ускоряется, чтобы в нём не было никаких напряжений и никаких стоячих волн. Мы только наблюдаем со стороны. Так вот, мы не увидим мгновенного ускоремия стержня. Оно будет плавным. Но вопрор: каким?
Эх, вам бы к моему батюшке обратиться, он всю свою трудовую жизнь занимался этим паршивым дерьмом. Но он молчит как рыба, как все советские ученые. Но насколько я понял из скудных (вырванных в детстве мною из него насильно) обрывков его рассказов, ускорение должно быть придано всему объекту как единому и неделимому куску вещества, в каждом его месте, и в начале, и в конце, и в середине, и к каждому атому лично. А вот насколько долго он будет ускоряться, - это уже проблема чистой механики. Увы, ничего больше поведать вам полезного не могу, ибо сам-то я не физик. Как говорится, на детях гениев - природа отдыхает.
Миша Родионов
Миша Родионов
92 282

Похожие вопросы