Естественные науки

Задача о достижении сверхсветовой скорости. Есть такое мнение, что точка встречи режущих кромок, смещаясь всё быстрее...

...и быстрее в ходе резания, может достичь, даже превзойти световую скорость. Пусть для простоты каждая из режущих половинок представляет собой прямоугольник шириной b и длиной L, измеряемой от шарнира до концов режущих половинок. Угловую скорость их схождения обозначим через ω. Каково должно быть значение L, чтобы чтобы на самом кончике режущих кромок упомянутая виртуальная точка достигла световой скорости в вакууме с= 300000 км/ч, если b= 5 мм и ω= 600 рад/с (что соответствует примерно 6000 об/мин)? Какова при этом будет скорость схождения концов ножниц друг-к другу?
Давайте возьмем лезвия длиной 2L, за исходную фазу примем положение, когда между концами лезвий расстояние b. Точка встречи кромок на расстоянии L. Угол между режущими кромками a=b/L ---> a*L=b
a*dL/dt=db/dt
b/L*c=db/dt=w*2L
L=sqrt[b*c/(2w)]=sqrt(5*10^(-3)*3*10^8/600)=15,8 m
Что-то сдается, очень мало..., наверное, где-то нахомутал))
Евгения Леонова
Евгения Леонова
38 779
Лучший ответ
Андрей Лебеда У меня получилось: L= sqrt(b*c/ω)= 50 м. Найду время - постараюсь "вникнуть" в ваши выкладки. И в своих повторно разберусь. Впрочем, у вас тоже, вопреки формуле, расчёт совпадает с моим (в знаменателе забыли 600 умножить на 2); но почему-то получили 15,8, а не 50 м...
Точка может достигнуть сверхсветовой скорости в теории. Но разрезать что-либо со сверхсветовой скоростью не получится, поскольку это предполагает движение массового объекта с такой скоростью, что потребует более чем бесконечного количества энергии. Так что такими ножницами можно только весело махать в абсолютном вакууме.
Конкретно по задаче - линейная скорость концов v=ωL, как зависит скорость движения точки от длины - с ходу не соображу.
Андрей Лебеда Резать ничего не собираюсь. Сходу - да, и я не соображал.
Лесика Не может она достичь, достали вы тут
Андрей Лебеда Пр. см. дополнение
Превзойти не может полюбому, но если режущие кромки - из лазерного излучения, то скорости света они достигают СРАЗУ ЖЕ.
Аида Тельман Глупость.
Может достичь сверхсветовой скорости. Поскольку каждый конец ножниц может достичь почти световой скорости, а точка их пересечения - как угодно какой, в зависимости от длины лезвий. Тут неизвестна жесткость ножниц, поскольку по ТО абсолютно жестких тел не существует, а лезвия ножниц при приведении их в движение должны будут изгибаться. Так что считать надо с учетом жесткости, что, конечно, сложно.
Андрей Лебеда По подсчётам, при достижении точкой пересечения световой скорости концы ножниц достигают "лишь" обычные космические скорости. А мне более интересна лишь "геометро-кинематическая" сторона вопроса, нежели жёсткость и др. детали.
Лесика Не пиши чушь. Не может она достичь сверхсветовой
Андрей Лебеда Пр. см. дополнение
Ну да, поскольку точка пересечения лезвий всего лишь геометрическая точка, не имеющая физического содержания, то она может двигаться с любой скоростью, хоть в сто раз больше световой, а считать лень. :)
I N
I N
70 408
Андрей Лебеда Считать и мне было лень, а вывести формулу было интереснее.
Лесика Не может она достичь, достали вы тут
Андрей Лебеда Пр. см. дополнение
Сам понял что спросил?
Андрей Лебеда См. коммент к предыдущему ответу.
Аида Тельман Сам понял, что ни шиша не понял?
это верное суждение, но благодаря ему невозможно передать информацию, например, из точки А в точку Б со скоростью больше световой
Андрей Лебеда Пр. см. дополнение
Мнение ВЕРНОЕ, но формулировка задачи некорректная.

Давайте сделаем вот что.
Пусть мы начали сжимать покоящиеся ножницы, и мы работаем в своей ИСО.

Через 2 года после начала процесса точки на лезвиях ножниц на расстоянии 1 световой год от нас получили некую скорость сближения, но лезвия там еще не сошлись. Сигнал по ножницам не передается быстрее скорости света в любом случае.
Через 4 года после начала процесса точки на лезвиях ножниц на расстоянии 2 световых год от нас получили некую скорость сближения, но лезвия там еще не сошлись.

Через 10 лет лезвия одновременно (для нас) сошлись в двух точках на расстояниях 1 св. год и 2 св. года от нас. Ну, могли мы сделать ножницы неправильной формы, чтобы так оно и получилось. Может, в дальней точке лезвия вообще сойдутся раньше, чем в ближней.
Точка, в которой смыкаются лезвия, может двигаться иногда со сверхсветовой скоростью, двигаться в обратную сторону, телепортироваться, размножаться и наоборот, почему бы и нет?
Но сигнал быстрее скорости света не передается.
Лесика Я согласен полностью. И в данном случае вообще звуком ограничена скорость. Но одарённые мне писали про гильотинные ножницы, что они де смыкаются без поступления сигнала
Андрей Лебеда На всякий случай - Пр. см. дополнение
Чем отличается классика от СТО? Тем, что синхронизирующий сигнал между двумя точками по СТО имеет ограниченную скорость - световую, а по классике ограничения нет.
Если взять ножницы, на начале и на конце неподвижного лезвия установить часы, и при приходе перекрёстка выставлять часы на ноль. Можно фото реле, которое перекроет перекрёсток. Тогда синхронизация часов будет установлена со сверхсветовой скоростью. Тогда получится, что СТО не верна, а верна классика, чего не наблюдается. Значит перекрёсток не идёт со свехсветовой скоростью.
Елена Ансимова
Елена Ансимова
49 542
Андрей Лебеда Пр. см. дополнение