Die Sache mit der Lichtgeschwindigkeit...

[Morg2000]

Gestern nacht habe ich mir folgendes Gedankenspiel mal vorgestellt:

Wenn man im Weltraum einen Motor hätte, auf dem ein Stab mittig angebracht wäre, so daß dieser sich durch den Motor angetrieben dreht, so hat der Stab an den Enden eine gewisse Geschwindigkeit. Wenn ich nun rein theoretisch die Drehzahl des Motors und die Länge des Stabes soweit erhöhe, das ich an den Enden des Stabes theoretisch Überlichgeschwindigkeit erreiche - was passiert mit dem Stab ? Überlichtgeschwindigkeit ist ja anscheinend nicht möglich. Verbiegt sich der Stab oder krümmt sich der Raum, so daß die Enden des Stabes unter Lichtgeschwindigkeit bleiben müssen ? Ich komm da grad nicht weiter....

 

[dkR]

Der Motor dreht sich in die gegengesetzen Richtung durch Drehmomentausgleich. Ich glaube kaum, dass du so auf Lichtgeschwindigkeit kommst.

 

[Morg2000]

Würde das auch bedeuten, das wenn man den Motor im Mond verankern würde, das bei genug Energie sich der Mond drehen würde, anstatt das die Drehzahl zum Überschreiten reicht ? Wow....das habe ich nicht bedacht

 

[dkR]

Die Drehimpulserhaltung besagt, dass der gleiche Drehimpuls wie der Stab kriegt in die andere Richtung wirkt, so dass die Summe der Drehimpulse 0 ist. Außerdem dreht sich der Stab umso langsamer, je mehr Masse und je weiter Masse vom Drehpunkt entfernt ist.
Hoffe mal das Stimmt so.

 

[Ehemaliger_User]

Habe dein Posting nicht ganz verstanden. Denke ich.

Aber was mir dabei durch den Kopf ging ( Dinge wie Drehimpuls außen vor gelassen, weil ich davon keine Ahnung habe ):
Wenn der Stab irgendwo, nur nicht ganz außen, Lichtgeschwindigkeit erreicht, hat er ganz außen ja Überlichtgeschwindigkeit. Aber wenn die Lichtgeschwindigkeit die schnellste ist, die erreicht werden kann, müsste er außen und weiter innen ja die Gleiche, naemlich Lichtgeschwindigkeit, haben.

Wie sieht so ein Stab wohl aus, der sich an den äußeren Enden und im Innenbereich mit gleicher Geschwindigkeit >0 bewegt .. ?

Duftbaum ( faengt erst gaaanz langsam an, Physik zu verstehen )

 

[Morg2000]

@Duftbaum:

So in etwa war mein gedankengang als ich das Posting aufstellte...was passiert mit dem Stab ?

 

[dkR]

Hey, von der Zeitdilletation reden wir lieber mal garnicht
Oder wir warten auf unsere Physiker.
Übrigends kriegt man einzelne Teilchen durchaus auf Überlichtgeschwindigkeit. Indem man Schummelt und ein Medium wählt, indem die Lichtgeschwindigkeit stark herabgesetzt ist.

 

[Misterbluedevil]

Durch die Zentrifugalkraft wird der Stab lange bevor er c erreicht auseinander gerissen.

 

[Ehemaliger_User]

Es geht hier um ein Gedankenexperiment. Stell dir einfach vor, der Stab bestuende aus einem einzigen, riesigen Elektronenquaentchenpartikelwellenteil in Stab-Form .. das KANN man nicht auseinanderreisen

Wo bleiben bloß die ganzen Physiker .. sonst wird doch auch immer nach 5 Min zu jedem Thema, sei es noch so nah an der Grenze der heutigen Wissenschaft, gepostet .. ich will jetzt wissen, was mit dem Stab passiert, wenn er sich außen und innen gleichschnell dreht

Bitte .. sonst kann ich nicht ruhig schlafen und werde von Staeben traeumen.

Oh, die naechste ( wohl dumme ) Frage habe ich auch schon .. kommt bald ;o)

 

[Kendrior]

Wenn ich das hier alles so lese, kriege ich es mit der Angst zu tun...
ein Wunder, dass unser Universum ÜBERHAUPT irgendwas zustande kriegt, was sich dreht, bei den ganzen Gesetzen und Regeln!

 

[Ehemaliger_User]

das war nicht die antwort auf die ich gehofft hatte .. aber trotzdem nett, dass sich hier noch ein weiterer physik-dummie eingefunden hat 8)

ment no offence

 

[Kendrior]

11te Klasse Gymnasium, Naturwissenschaftlicher Zug, Note 4 in Physik, Hauptfach. Yeah. 8)

 

[Ehemaliger_User]

Hehe, ebenfalls 11. Klasse.
10 Punkte. Habe dieses Jahr angefangen, so ungefaehr zu begreifen, um was es im Fache Physik eigentlich geht 8)

 

[MrMister]

Jungs, habt ihr überhaupt ne Ahnung WIE spät es ist? Seid ihr sicher das ihr mitten in der Nacht über SO WAS diskutieren wollt?

PS: Hab auch kein Plan was das da oben heißen sollte

 

[-ayC-]

.

...there is no stab (spoon)... 8)

 

[KYR]

Jungs, habt ihr überhaupt ne Ahnung WIE spät es ist? Seid ihr sicher das ihr mitten in der Nacht über SO WAS diskutieren wollt?

PS: Hab auch kein Plan was das da oben heißen sollte

Ja haben wir, also ich jedenfalls! Es ist 4:50!

@ Duftbaum: In der 11 hatte ich noch 14 Punkte und dachte auch begriffen zu haben worum es in Physik geht. Jetzt im Leistungskurs sind es noch geradeso 08 Punkte! Aber lass dir dadurch nicht den Spass an der Physik nehmen!


@ Thema: So wie es am Anfang beschrieben wurde hab ich die Problematik ehrlich gesagt nicht verstanden! Deshalb fang ich mal einfach an zu labern wie unser Physiklehrer:

Also nehmen wir an, der Motor dreht sich mit Lichtgeschwindigkeit. Das würde heißen, dass sich der Stab direkt an der Drehachse auch mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Allerdings wäre der Stab an den Enden schneller, ähnlich wie eine Zeiger einer Uhr, denn das Ende legt einen größeren Weg in derselben Zeit zurück wie die inneren Teile und Geschwindigkeit definiert sich halt durch Weg/Zeit, also größerer Weg in der selben Zeit = größere Geschwindigkeit! Nagut dafür gibt es auch was Schlaues: Winkelgeschwindigkeit! Da kommt es nur drauf an, welchen Winkel ein Objekt in einer gewissen Zeit überwandert. Also die Winkelgeschwindigkeit wäre die Lichtgeschwindigkeit und an jeder Stelle gleich, da alle Teile den selben Winkel in der selben Zeit überlaufen. Also könnte man wenn man die Formeln im Kopf hätte und Angaben über die Länge des Stabes hätte errechnen wie schnell sich dieser an den Enden bewegt wenn die Winkelgeschwindigkeit die Lichtgeschweindigkeit ist! Naja ich mach das jetzt mal nicht, da:

1. Faulheit
2. Müdigkeit
3. Alkohol


So hoffe ihr könnt was damit anfangen!


So jetzt fang ich doch an zu rechnen, nehmts mir nicht übel:

Denn es ist einfach: Bahngeschwindigkeit=Winkelgeschwindigkeit ( Mal, sry Taste funktioniert nicht ) Radius

D.h. bewegt sich der Stab auf einer Kreisbahn mit 1km Radius so bewegen sich bei einer Winkelgeschwindigkeit von Lichtgeschwindigkeit seine Enden mit 3 mal 10 hoch 8 m/s² mal 1000m also 3,00001 mal 10 hoch 8 m/s, also Überlichtgeschwindigkeit, genau gesagt 1,000003333 fache Lichtgeschwindigkeit! Hm klingt halbwegs realistisch lässt mich aber dennoch stark an meinem Können ( falls überhaupt vorhanden ) zweifeln! Ich hör lieber auf bevor es noch absurder wird! Hm kann das vielleicht jemand, der nüchtern und nicht müde ist nochmal nachrechnen? Oder vielleicht ausrechnen welche Länge der Stab haben müßte, damit sich bei einer Winkelgeschwindigkeit von 100km/s die Enden mit Lichtgeschwindigkeit bewegen?


Fragen die sich nach diesem Beitrag für mich aufwerfen:

1. Wen interessiert das?
2. Wieso schreibe ich um inzwischen 5:00 sowas?
3. Versteht überhaupt jemand was ich meine?


Gruß Witt

 

[Ehemaliger_User]

1. Wen interessiert das?
2. Wieso schreibe ich um inzwischen 5:00 sowas?

mich / weiß ich nicht

D.h. bewegt sich der Stab auf einer Kreisbahn mit 1km Radius so bewegen sich bei einer Winkelgeschwindigkeit von Lichtgeschwindigkeit seine Enden mit 3 mal 10 hoch 8 m/s² mal 1000m also 3,00001 mal 10 hoch 8 m/s, also Überlichtgeschwindigkeit, genau gesagt 1,000003333 fache Lichtgeschwindigkeit!

Ja aber hat denn nicht mal irgend so ein Typie gesagt, Ueberlichtgeschwindigkeit koenne niemals erreicht werden? Wenn der Stab sich also sagen wir 1 Meter von der Drehachse mit Lichtgeschwindigkeit dreht, dreht er sich 100 Meter davon entfernt auch mit Lichtgeschwindigkeit. Unser Elektronenquaentchenpartikelwellenteil in Stab-Form, das nicht auseinanderreißen kann, weil es ein einziges fettes Teilchen ist, muesste also total deformiert werden. Oder .. ?

Aber lass dir dadurch nicht den Spass an der Physik nehmen!

Man kann mir nichts nehmen, das ich im Moment nicht habe

 

[Gestreift]

Man kann Körper mit positiver Ruhemasse wahrscheinlich nicht bis zur Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Eine Beschleunigung, die über die Lichtgeschwindigkeit hinausgeht, ist wahrscheinlich ebenfalls nicht möglich.
Für eine solche Beschleunigung ist der Energieaufwand unendlich hoch.
Die Realtivitätstheorie schließt aber Überlichtgeschwindigkeit nicht kategorisch aus.

Ich schätze mal, das der Stab aus dem Gedankenexperiment zu einer Singularität wird. Das hängt damit zusammen, das die Masse eines Körpers zunimmt, wenn er beschleunigt wird. Der Raum, der den Stab umgibt, müsste sich dann eigentlich krümmen.

Weiß jemand etwas genaueres zu diesem Thema?

 

[Morg2000]

Es geht doch hier jetzt nur darum, das es einen Gedankenexperiment ist und eigentlich in der Theorie lösbar sein müsste, egal wieviel Energie jetzt notwendig wäre, um dieses Stabteilchen im inneren Winkel auf Lichtgeschwindigkeit drehen zu lassen und somit am äußeren Ende Überlichgeschwindigkeit erreicht.

Genau wie Duftbaum will ich nur wissen, was mit diesem Stabteilchen passiert....hat kein schlauer Wissenschaftler dieses gedankenexperiment schon mal durchgeführt ??

 

[Habakuk]

Hmm. Das ist wirklich 'ne sehr interessante Frage/Theorie! Also ich denke, dass die Lösung (wenn's überhaupt eine gibt) mit der Winkelgeschwindigkeit zusammenängt. (Muss diesbezüglich mal wieder mein Schulwissen auffrischen) Der Stab selbst ist nämlich äußeren Ende nicht wirklich schneller als dort, wo er am Motor angebracht ist. Eine Schallplatte läuft schließlich auch beim ersten Lied (also außen) genauso schnell wie kurz vor der Auslaufrille.