Frage von NixGuteFische, 40

Schneller als Licht oder was?

Wenn wir eine unverbiegbare Stange nehmen, die nicht dick ist und 1 Lichtjahr lang, und wir drehen sie mit egal wie vieler Kraft 1 mal in einer Minute - was passiert am Ende der Stange in einem Lichtjahr Entfernung? Der Drehimpuls ist ja nicht so schnell? Und die Stange ist unverbiegbar?

Antwort
von soissesPDF, 10

Schneller als Licht geht es nicht.

Nehmen wir die fiktive Stange, hätte diese einen Ausgangspunkt für die Schwingung (Welle).
Diese bewegt sich entlang dieser Stange nach Kraft * Weg...soweit so klar...

Machen wir es einfacher.
Was passiert wenn ein Stein ins Wasser fällt?
Dann ziehen Wellen ihre Kreise.
Aber nur max. soweit wie ihre Ausgangsenergie gewesen ist.

Die Schwingung an der fiktiven Stange würde sich früher gegen Null auflösen, wenn die Energie kleiner wäre als Kraft * Weg.
Die auszulösende Welle müsste entsprechend groß dimensioniert sein, sonst kommt am anderen Ende nichts an.

Antwort
von SlowPhil, 20

Du legst gerade - vielleicht, ohne das selbst zu wissen - überzeugend dar, warum es einen idealen starren Körper nicht nur de facto nicht gibt, sondern schon theoretisch nicht geben kann.

Bei einem realen Körper ist die Wechselwirkungsgeschwindigkeit innerhalb des Materials sogar noch weit geringer als c - man nennt sie Schallgeschwindigkeit und bezeichnet sie meist mit cₛ.

Das absolut ultimativ steifste und härteste theoretisch denkbare Material hätte cₛ = c, aber de facto dürfte selbst das Material, aus dem Neutronensterne bestehen, »weicher« sein.

Antwort
von PWolff, 18

Die Stange hätte ein unendliches Torsionsmoment, wenn sie die Drehung unendlich schnell übertragen können würde.

Sie würde beim geringsten Versuch, sie zu drehen, zu Staub zerfallen.

Die Frage ist nicht wesentlich anders als die entsprechenden Fragen mit einer nicht stauchbaren Stange, die man schiebt, oder ein nicht dehnbarer Faden, an dem man zieht.

Antwort
von Ichbinsven, 23

Dein Versuch ist realitätsfern von daher auch nicht beantwortbar:

es gibt kein unverbiegbares materieal.

wenn du also eine wirklich eine derart lange konstruieren könntest und einen ort in scherelosikkeit für den versuch.

Dann würde die Stange sich verbiegen oder brechen oder du könntest kein außreichend großes Moment für deine drehung aufbringen

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