Lichtsnelheid bereiken
Joris stelde deze vraag op 14 augustus 2006 om 16:42.Hallo,
Ik heb een vraagje over lichtsnelheid en het bereiken daarvan doormiddel van een ''simpele'' test.
is het Theoretisch mogelijk om een metalen bal met een relatief kleine massa in een vacuum ruimte doormiddel van electromagneten te laten zweven danwel te laten draaien om zijn as.
En wat is dan de hoogst mogelijke rpm wat haalbaar zou zijn.
Dus je pakt een bol met een doorsnede van: 3.18309886 cm (die heeft een omtrek van nagenoeg 10 cm) en 1 punt in de horizontale lijn legt dan bij 1 rotatie 10 cm af.
Lichtsnelheid gaat ongeveer met een snelheid van 300.000.000 m/s dus de bal zou een rpm moeten hebben van 500.000.000 rpm.
Dan heb je dus een een bol waarvan de horizontale lijn met een snelheid van het licht zou moeten gaan, het rond laten draaien is volgens mij makkelijker dan het voortstuwen van een voorwerp.
Ik hoop dat iemand hier een reactie op heeft en of iemand al iets over een testje zoals deze heeft gehoord.
groetjes Joris
Reacties
Best Joris,
Het klopt precies wat je zegt; een bol met omtrek van 10 cm kan maximaal 500.000.000 rotaties per minuut maken. Op dat moment gaat de buitenkant van de bol met de lichtsnelheid (of eigenlijk: bijna de lichtsnelheid, want precies de lichtsnelheid kan je niet bereiken als je massa hebt).
Ik denk dat het inderdaad technisch makkelijker is het voorwerp te laten roteren dan lineair voort te stuwen, maar er zijn ook situaties denkbaar waarbij lineair voortstuwen weer makkelijker zou zijn.
Qua energie maakt het niet uit, omdat je de bol kan opdelen in heel veel onderdelen (atomen bijvoorbeeld), moet je die onderdelen namelijk allemaal lokaal lineair versnellen.
Groeten,
Melvin
Dag Joris en Melvin,
Om een punt op de "evenaar" van de bol een baansnelheid van bijna 3×108 m/s te geven, lijkt een toerental van 5×108 rpm onvoldoende.
Als we het punt in 1 seconde een afstand 3×108 m willen laten afleggen, is het vereiste aantal omwentelingen afstand/omtrek=3×108/0,10=3×109. Het toerental is dan 3×109 per seconde, ofte wel 18.000.000.000 rpm. [deze uitkomst is fout, zie verbetering door Bert Metz]
Groeten, Jaap Koole
Beste Joris, Jaap en Melvin,
het lijkt me dat Jaap nog een nulletje vergeten heeft:
180.000.000.000 rpm is m.i. het correcte antwoord....
Bedenk overigens wel dat de bindingskrachten in vaste stoffen onvoldoende sterk zijn om zo'n fantastisch hoge rotatiesnelheid te weerstaan. M.a.w. het is wel een leuk idee, maar experimenteel echt niet uitvoerbaar.
In gedachtenexperimenten zijn snel draaiende voorwerpen overigens wel zeer gewild en wel omdat ze aanleiding geven tot de z.g. paradox van Ehrenfest.
Zie b.v. http://en.wikipedia.org/wiki/Ehrenfest_paradox
Bert
Dag Bert,
Bedankt voor de verbetering, je hebt gelijk.
Groeten, Jaap Koole
Beste Jaap en Bert,
Jullie hebben helemaal gelijk, mijn fout...
Het is inderdaad 180.000.000.000 rpm.
Groet,
Melvin
Dankjewel voor jullie verbetering en voor de reacties.
Ik weet dat het een gedachte blijft alleen records zijn er om gebroken te worden.
Ik blijf me af vragen wat op het moment het hoogst haalbare rpm zou zijn...
En of dit al getest wordt.
groet
Joris
