2013-05-24, 21:34
  #1
Medlem
Bandhundens avatar
Ok ett litet dilemma. Enligt gängse uppfattningar kan ingenting färdas snabbare än ljuset.

Exempelsituation 1. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. När meteoriten fångas upp av solens gravitation så omvandlas naturligtvis lägesenergin till rörelseenergin och meteoriten accelererar tills den kraschar in i solen. Jämför med att du tappar ett äpple i marken, givetvis accelerar äpplet med 9,82 m/s2 och frigör sin lägesenergi till förmån för rörelseenergi.

Ingenting konstigt med detta, då tar vi nästa scenario.

Exempelsituation 2. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. Saken är bara den att denna meteorit redan färdas i 299 792 457 m/s (alltså 1 m/s under ljusets hastighet vilket påstås vara gränsen). Denna meteorit har naturligtvis också en lägesenergi i förhållande till solen och när den fångas upp av solens gravitationsfält så accelererar givetvis meteoriten ytterligare på väg mot sin kollision med solen. Problemet är bara att meteoriten bara har 1m/s tillgodo innan den uppnår ljusets hastighet (vilket ska vara ouppnåeligt) och solens gravitation är 274m/s2.

Energi kan som bekant inte förstöras. Så vad händer med resten av lägesenergin?
Citera
2013-05-24, 21:41
  #2
Medlem
joselofs avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Bandhunden
Ok ett litet dilemma. Enligt gängse uppfattningar kan ingenting färdas snabbare än ljuset.

Exempelsituation 1. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. När meteoriten fångas upp av solens gravitation så omvandlas naturligtvis lägesenergin till rörelseenergin och meteoriten accelererar tills den kraschar in i solen. Jämför med att du tappar ett äpple i marken, givetvis accelerar äpplet med 9,82 m/s2 och frigör sin lägesenergi till förmån för rörelseenergi.

Ingenting konstigt med detta, då tar vi nästa scenario.

Exempelsituation 2. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. Saken är bara den att denna meteorit redan färdas i 299 792 457 m/s (alltså 1 m/s under ljusets hastighet vilket påstås vara gränsen). Denna meteorit har naturligtvis också en lägesenergi i förhållande till solen och när den fångas upp av solens gravitationsfält så accelererar givetvis meteoriten ytterligare på väg mot sin kollision med solen. Problemet är bara att meteoriten bara har 1m/s tillgodo innan den uppnår ljusets hastighet (vilket ska vara ouppnåeligt) och solens gravitation är 274m/s2.

Energi kan som bekant inte förstöras. Så vad händer med resten av lägesenergin?
energi kan som du säger inte förstöras, men kan däremot omvandlas till exempel värme, så det kan ha blivit till värme eller något annat
Citera
2013-05-24, 21:50
  #3
Medlem
jomenvisst84s avatar
Är det inte så enkelt att massan ökar?
Citera
2013-05-24, 21:57
  #4
Medlem
Hej

En del felaktiga antaganden du gör:
  • Gravitationen gentemot solen är bara 274m/s2 vid ett visst avstånd från solen. Ju närmare man kommer solen, desto starkare blir gravitationskraften. http://sv.wikipedia.org/wiki/Newtons_gravitationslag förklarar detta närmare.
  • Man måste skilja på hastighet, energi och rörelsemängd. Gravitationskraften mot solen påverkar rörelsemängden och dess riktning och denna kan vi tolka som en hastighet. Kraft är rörelsemängdsändring per sekund.
  • Ju högre hastighet ett objekt har, desto sämre stämmer den klassiska Newton-mekaniken, däribland gravitationslagen. Lagen funkar bra på jorden och för de flesta av, då osäkerheten är försumbar, men så fort man kommer upp i högre hastigheter så förändras rörelsemängden.
    http://sv.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6relsem%C3%A4ngd#R.C3.B6relsem.C3.A4ngd_inom _relativistisk_mekanik förklarar detta ganska bra, där den första ekvationen är den klassiska som gäller vid låga hastigheter, medans ju den andra ekvationen gäller för högre hastigheter. Grafen till höger visar ganska bra hur rörelsemängden beter sig ju högre hastigheten blir.
    Ju högre hastighet, desto högre rörelsemängd får objektet och desto mer kraft behövs för att påverka rörelsemängden procentuellt sett och därmed i förlängningen även hastigheten. För att nå ljusets hastighet hos ett objekt med massa kommer det alltså krävas oändligt med energi, vilket ju är en omöjlighet.
Citera
2013-05-24, 21:59
  #5
Medlem
psyDucks avatar
meteoritens massa ökar. Det är själva kärnan i Einsteins relativitetsteori.
Citera
2013-05-24, 22:12
  #6
Medlem
Cosmo.Kramers avatar
Nu är det inte snack om lägesenergi, visst finns den men den spelar inte så stor roll i sammanhanget.

Du kan inte din reltivitetsteori tillräckligt bra, men jag kan försöka förklara (även om jag är usel på det) det med ett exempel.

Usain Bolt springer 100m på 9,63s enligt klockan som finns på väggen. Men hans klocka på armen visar lite mindre (antar både att klockan på väggen och Usains klocka är exakt rätt...), hans Useins klocka när han sprang i mål var inte 9,63 s utan är en femmiljontedel av en nanosekund mindre.. Dvs. 0,000000000000005s mindre...Useins klocka skulle stå 9,62999999999999 när han for i mål. Allt detta beror på "special relativity" (hittar inte det svenska ordet...).

Detta beror somsagt på Einsteins idéer, och det ändrar totalt på synen på hastigheter och tid. Alla kommer överens om att inget kan fara snabbare än ljusets hastighet.

För att illustrera varflr det blir så tänk två bilar som kommer körandes mot varandra, och båda är hastigheten 100 m/s. Då är den relativa hastigheten 200 säger de flesta, men det är inte riktigt sant. Tänk om en bil skulle komma i ljusets hastighet och möta en bil som kommer puttrandes i 70 m/s, då skulle den relativ hastigheten vara över ljusets hastighet. Det går inte. Det är faktiskt mindre.

Så när någon rör sig relativt till något annat saktar deras klocka faktiskt ner... Åter till Bolt, när han sprang så tid (kallas den tb) tb= (√1-v^2/c^2)*klockan på vägen (nu ska kvadratroten också vara över bråket men får det inte att funka..) Det är ett väldigt litet nummer, men inte noll.

Förenklar bråket lite slarvigt 0,5* (100m/6,63s/299 792 458 m/s) ≈ 5,777*10^-15

Nu räknar jag slarvigt men på med mina uträkningar blir det att enligt Usains klocka sprang han på 9,62999999999999422 s...

Det här är ganska fascinerande, och hur går det ihop riktigt? Men faktum är att sträckan som han sprang har krympt Eftersom hans hastighet är samma så måste sträckan ha krympt för att få lägre tid. Enligt Einsteinslagar så förändras inte hastigheten.

Ganska komplicerat och jag kanske förklarar dåligt men du har tyvärr inte kommit på något nytt. Men jag hoppas att du har fått lite klarhet...
Citera
2013-05-24, 22:15
  #7
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Bandhunden
Ok ett litet dilemma. Enligt gängse uppfattningar kan ingenting färdas snabbare än ljuset.

Exempelsituation 1. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. När meteoriten fångas upp av solens gravitation så omvandlas naturligtvis lägesenergin till rörelseenergin och meteoriten accelererar tills den kraschar in i solen. Jämför med att du tappar ett äpple i marken, givetvis accelerar äpplet med 9,82 m/s2 och frigör sin lägesenergi till förmån för rörelseenergi.

Ingenting konstigt med detta, då tar vi nästa scenario.

Exempelsituation 2. En meteorit är i kollisionskurs med solen. Meteoriten har rörelsenergi och lägesenergi. Saken är bara den att denna meteorit redan färdas i 299 792 457 m/s (alltså 1 m/s under ljusets hastighet vilket påstås vara gränsen). Denna meteorit har naturligtvis också en lägesenergi i förhållande till solen och när den fångas upp av solens gravitationsfält så accelererar givetvis meteoriten ytterligare på väg mot sin kollision med solen. Problemet är bara att meteoriten bara har 1m/s tillgodo innan den uppnår ljusets hastighet (vilket ska vara ouppnåeligt) och solens gravitation är 274m/s2.

Energi kan som bekant inte förstöras. Så vad händer med resten av lägesenergin?

Kommer du inte ihåg att E=MC^2 Alltså ökar massan!
Citera
2013-05-24, 22:31
  #8
Bannlyst
Citat:
Ursprungligen postat av Cosmo.Kramer
Nu är det inte snack om lägesenergi, visst finns den men den spelar inte så stor roll i sammanhanget.

Du kan inte din reltivitetsteori tillräckligt bra, men jag kan försöka förklara (även om jag är usel på det) det med ett exempel.

Usain Bolt springer 100m på 9,63s enligt klockan som finns på väggen. Men hans klocka på armen visar lite mindre (antar både att klockan på väggen och Usains klocka är exakt rätt...), hans Useins klocka när han sprang i mål var inte 9,63 s utan är en femmiljontedel av en nanosekund mindre.. Dvs. 0,000000000000005s mindre...Useins klocka skulle stå 9,62999999999999 när han for i mål. Allt detta beror på "special relativity" (hittar inte det svenska ordet...).

Detta beror somsagt på Einsteins idéer, och det ändrar totalt på synen på hastigheter och tid. Alla kommer överens om att inget kan fara snabbare än ljusets hastighet.

För att illustrera varflr det blir så tänk två bilar som kommer körandes mot varandra, och båda är hastigheten 100 m/s. Då är den relativa hastigheten 200 säger de flesta, men det är inte riktigt sant. Tänk om en bil skulle komma i ljusets hastighet och möta en bil som kommer puttrandes i 70 m/s, då skulle den relativ hastigheten vara över ljusets hastighet. Det går inte. Det är faktiskt mindre.

Så när någon rör sig relativt till något annat saktar deras klocka faktiskt ner... Åter till Bolt, när han sprang så tid (kallas den tb) tb= (√1-v^2/c^2)*klockan på vägen (nu ska kvadratroten också vara över bråket men får det inte att funka..) Det är ett väldigt litet nummer, men inte noll.

Förenklar bråket lite slarvigt 0,5* (100m/6,63s/299 792 458 m/s) ≈ 5,777*10^-15

Nu räknar jag slarvigt men på med mina uträkningar blir det att enligt Usains klocka sprang han på 9,62999999999999422 s...

Det här är ganska fascinerande, och hur går det ihop riktigt? Men faktum är att sträckan som han sprang har krympt Eftersom hans hastighet är samma så måste sträckan ha krympt för att få lägre tid. Enligt Einsteinslagar så förändras inte hastigheten.

Ganska komplicerat och jag kanske förklarar dåligt men du har tyvärr inte kommit på något nytt. Men jag hoppas att du har fått lite klarhet...
Men för mig som tittar på från sidan skulle avståndet mellan bilarna krympa fortare än ljushastigheten.
Citera
2013-05-24, 22:39
  #9
Medlem
Cosmo.Kramers avatar
Citat:
Ursprungligen postat av uncleandroid
Men för mig som tittar på från sidan skulle avståndet mellan bilarna krympa fortare än ljushastigheten.
Nej. Nu vet jag inte riktigt hur du menar, men när du ser på två bilar varav den ena med hastigheten ljudets hastighet skulle ditt öga bara se ljusvågorna från den med ljudets hastighet och från den andra med ljusets hastighet. Farten på rörelseobjekten har inget med hur mycket du ser eller farten på ljuset... Förstår jag dig rätt? Är lite smått förvirrad..

Men summan av kardemuman är att TS exempel inte strider mot naturlagarna...
__________________
Senast redigerad av Cosmo.Kramer 2013-05-24 kl. 22:44.
Citera
2013-05-24, 22:45
  #10
Bannlyst
Citat:
Ursprungligen postat av Cosmo.Kramer
Nej. Nu vet jag inte riktigt hur du menar, men när du ser på två bilar varav den ena med hastigheten ljudets hastighet skulle ditt öga bara se ljusvågorna från den med ljudets hastighet och från den andra med ljusets hastighet. Farten på rörelseobjekten har inget med hur mycket du ser eller farten på ljuset... Förstår jag dig rätt? Är lite smått förvirrad..
Om två farkoster färdas rakt mot varandra med 200 000 km i sekunden vardera, så kommer jag som står mitt emellan dom att mäta att avståndet mellan dom krymper mycket snabbare än ljushastigheten.
Citera
2013-05-24, 22:54
  #11
Medlem
Cosmo.Kramers avatar
Citat:
Ursprungligen postat av uncleandroid
Om två farkoster färdas rakt mot varandra med 200 000 km i sekunden vardera, så kommer jag som står mitt emellan dom att mäta att avståndet mellan dom krymper mycket snabbare än ljushastigheten.
Om du har ett måttband till båda farkosterna och de skulle komma mot dig med ljusets hastighet både, skulle det aldrig överstiga ljusets hastighet ju. Jag menar, ett avstånd kan ju minska med mer meter per sekund än 299 792 458 m/s INGEN materia far ju inte över ljusets hastighet ändå.
Citera
2013-05-24, 22:55
  #12
Medlem
Bandhundens avatar
Ah tack för svaren dnfs och Cosmo.Kramer. Jag tolkar det som att en extra m/s i hög hastighet har ett högre energiinnehåll än motsvarande m/s i lägre hastighet. Att det krävs mer energi för att öka ett objekts hastighet från 1000 m/s till 1001 m/s jämfört med att öka ett objekts hastighet från 10 m/s till 11 m/s.

Till er andra som pratar om att massan ökar, så har detta ingen betydelse. Hade massan ökat så hade det i så fall enbart lett till en högre acceleration än innan.
Citera
  • 1
  • 2

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in