Задать вопрос
24 октября, 13:36

Нужна помощь в проведении мысленного эксперимента:

Есть железный куб, размер которого - 1 м². В его сторону летит обыкновенная соломинка, скорость которой примерно равна скорости света. Что будет с соломинкой и с кубом во время столкновения и после?

+3
Ответы (1)
  1. 24 октября, 15:40
    0
    Пусть масса соломинки в покое равна m₀

    Из релятивистской механики следует, что импульс соломинки, движущейся со скоростью v, близкой к скорости света:

    p = m₀*v / √ (1 - (v/c) ²)

    Такой же импульс получит и покоящийся куб.

    Оценим импульс соломинки для случая:

    v = 0,99 c

    p = m₀*0,99*c / √ (1-0,99²) = m₀ * 9,9*10⁹ кг*м/с

    Если даже масса соломинки m₀ = 1 г = 0,001 кг, то все равно импульс соломинки колоссальный:

    p = 9,9*10⁶ кг*м/с

    Во время столкновения этот импульс будет весь передан кубу (он в начале эксперимента покоился)

    Если опять же предложить, что удар длился Δt = 0,001 = 1*10 ⁻³ с,

    то по II закону Ньютона:

    F * Δt = Δp

    F = 9,9*10⁶ / 10⁻³ = 9,9*10⁹ Н

    Ускорение куба:

    a = F/m = 9,9*10⁹ / 7800 ≈ 1,3*10⁶ м/с² = 1300 км/с²

    (Что-то не поддающееся пониманию ...)
Знаете ответ на вопрос?
Не уверены в ответе?
Правильный ответ на вопрос 👍 «Нужна помощь в проведении мысленного эксперимента: Есть железный куб, размер которого - 1 м². В его сторону летит обыкновенная соломинка, ...» по предмету 📗 Физика. Развернутая система поиска нашего сайта обязательно приведёт вас к нужной информации. Как вариант - оцените ответы на похожие вопросы. Но если вдруг и это не помогло - задавайте свой вопрос знающим оппонентам, которые быстро дадут на него ответ!
Искать готовые ответы