Quader rotiert mit Lichtgeschwindigkeit

  • So, ich hab da mal eine Frage zur Lichtgeschwindigkeit und einem genügend großen Quader.


    Ich nehme einen Quader der an einer Schnur befestigt ist, und an der er um einen Nullpunkt rotiert. Jetzt erhöhe ich die Drehzahl mit welcher der Quader rotiert, bis die innere Seite des Quaders (diejenige die zum Nullpunkt zeigt) eine Geschwindigkeit besitzt, die nahe derer der Lichtgeschwindigkeit ist. Wie Einstein sagt, geht schneller als Lichtgeschwindigkeit ja eh nicht. Sodele, jetzt taucht aber folgendes Problem auf. Die Außenseite des Quaders der entsprechend Groß ist hat eine höhere Umlaufgeschwindigkeit und könnte somit über der Lichtgeschwindigkeit liegen. Ich weis ich habe gerade ein Problem mit einem Bezugssystem.


    Wo liegt der Denkfehler?


    Gruss Olaf

  • Hi Olaf,


    das Problem liegt in der Massenzunahme mit der Geschwindigkeit. Es ist nicht möglich den Quader innen so schnell rotieren zu lassen, da ja, wie Du richtig erkannt hast, er außen noch schneller ist. Ab einer Geschwindigtkeit von 1/10 der Lichtgeschwindigkeit sind die relativistischen Effekte aber nicht mehr zu vernachlässigen. Ein solcher Effekt ist, daß die Masse mit der Geschwindigkeit zunimmt. Somit wird es immer schwerer die Beschleunigung fortzusetzen. Geschwindigkeit von 0.8c ist die Masse dann schon 1.6 mal so groß wie die Ruhemasse. Für v -> c divergiert die Formel für die Massenzunahme, d.h. die Masse geht gegen unendlich.


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo Olaf, hallo Martin,


    es ist sehr wohl möglich, den Quader INNEN mit der angegebenen Geschwindigkeit rotieren zu lassen - nur gibt es keinen unendlich starren Quader, und daher nimmt die Winkelgeschwindigkeit nach außen hin ab. Stellt euch am besten ein mehrere Lichtjahre langes Kantholz vor. Bei genügend schneller Rotation wird es sich schneckenförmig verformen - aber kein Bereich des Kantholzes wird sich aus den von Martin angegebenen Gründen mit Lichtgeschwindigkeit (oder mehr) bewegen.


    Viele Grüße,


    moelle.

  • Hallo Martin,


    der Bau meines Kantholzes mach bereits große Fortschritte - ich habe bereits ein 3x10 exp -16 Lichtjahre langes Kantholzes erfolgreich konstruiert...
    Aber im Ernst: Das Beispiel mit dem Kantholz dient ja nur der Veranschaulichung - prinzipiell gibt es keinen Unterschied zwischen meinem langen Kantholz und einem an einer langen Schnur rotierenden cm-Würfel. Aber Martin, du weißt ja: Beauftragt man einen Physiker mit der Berechnung der Stabilität eines Tisches, so wird er sehr schnell Ergebnisse für einen Tisch mit einem bzw. unendlich vielen Beinen präsentieren, sein Leben lang aber daran sitzen, die Stabilität eines gewöhnliches Tisches mit 4 Beinen zu berechnen...


    Viele Grüße,


    moelle.

  • Hallo moelle,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: moelle</i>
    <br />der Bau meines Kantholzes mach bereits große Fortschritte - ich habe bereits ein 3x10 exp -16 Lichtjahre langes Kantholzes erfolgreich konstruiert...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    super, das freut mich für Dich [:)]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: moelle</i>
    <br />
    Aber Martin, du weißt ja: Beauftragt man einen Physiker mit der Berechnung der Stabilität eines Tisches, so wird er sehr schnell Ergebnisse für einen Tisch mit einem bzw. unendlich vielen Beinen präsentieren, sein Leben lang aber daran sitzen, die Stabilität eines gewöhnliches Tisches mit 4 Beinen zu berechnen...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ... ich bin Physiker [:D] (also Student). Und ich hab auch schon ausgerechnet, was für Kräfte auf die Beine eines Tisches wirken, wenn oben drauf (sogar egal wo) ein Gewicht steht [^]. Nur der Ansatz zur Berechnung ist verblüffend: über die Drehmomente.


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo Martin,


    den Lösungsansatz finde ich nicht verblüffend - verblüffend ist nur, dass Physikstudenten (immer noch) die gleichen Aufgaben lösen müssen, anstatt sich mit den bisher ungelösten lösbaren Problemen des Universums zu beschäftigen...


    Viel Erfolg beim Studium (und noch mehr bei der anschließenden Berufswahl),


    moelle.

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!