如果有一根很長很長的棍子,以一端為圓心旋轉,足夠另一端的線速度接近光速,請問會發生什麼,繼續加速呢

時間 2021-05-05 19:42:14

1樓:d Minor

外面的質量越來越大,桿子彎得越來越厲害,最後斷掉。

如果是絕對剛體,外部接近光速的時候應該是轉不動了(絕對剛體也就是假設桿子不形變,也就是說杆內應力傳播速度無窮大,這個假設已經違背相對論了),這時候需要無窮大的力來驅動。

2樓:

先考慮簡單的,如果圓心只轉一瞬間再回到原位,不再給動力。這時候應該會有一道波浪從桿的這頭傳遞到杆的另一頭。傳遞速度應該和聲速(桿內聲速)接近吧。

不考慮能量損耗,如果有損耗那傳播幾十公尺浪花就沒了。

如果圓心轉動一定角度並固定,那就相當於源頭不斷的有浪生成,許多小浪疊加在一起形成乙個大浪。但是不是無限疊加。最後末端還是乙個浪花,不會達到光速的。

……修改第二種情況,因為靠近圓心的杆早就已經彎了,所以波浪的源頭會不斷移動,具體來說這個源頭會跟著第一浪的尾巴走。所以第一浪不斷的和無窮無盡的小浪重疊,最後變成乙個超級大浪,在途中把杆折斷。

如果圓心一直轉,那就相當於源頭不斷生成越來越大的浪,最後超過極限,在最大的波峰到來之時就斷了。斷的位置應該就在圓心附近,半個波長的長度?不清楚。

以上均為臆測。

3樓:大山

我們換個角度,末端線速度接近光速的同時,給予棍子旋轉的能量也成指數增長,末端為光速的時候,角速度為360c/2pir,對總體動量求微分方程,這裡我沒立,簡單套用下,棍子會斷。

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