Se relativnost kje konča?

Posebna in splošna teorija relativnosti
mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Se relativnost kje konča?

Post by mirtelo » 15.3.2007 11:04

Malo se ponavljam, pa vseeno bi prosil za odgovor. Morda bom napisal vprašanje bolje kot v prejšnih postih.

Najprej primer:
Imamo raketo v vesolju. Napolnimo jo z gorivom. Vklopimo motorje in pospešimo na hitrost, ki jih lahko dosežejo raketni motorji. Motorje ugasnemo, gibanje je enakomerno glede na točko, kjer smo startali. Ker v novem opazovalnem sistemu pravzaprav mirujemo, lahko spet vklopimo raketne motorje in pospeševanje ponovimo. Glede na začetno točko se tako gibljemo z dvakratno hitrostjo. To ponavljamo, ker pač imamo dovolj goriva.
Kakšno največjo hitrost je na ta način mogoče doseči s sedanjimi raketnimi motorji v vesolju na ta način?
:roll:

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Re: Se relativnost kje konča?

Post by GJ » 15.3.2007 12:08

mirtelo wrote:Malo se ponavljam,...
Ja pa se res... :wink:


Hitrost energije/mase je zmerom relativna, če opazuješ drug sistem!
V vseh sistemih pa velja, da je mejna hitrost energije/mase = c.
mirtelo wrote:Kakšno največjo hitrost je na ta način mogoče doseči s sedanjimi raketnimi motorji v vesolju na ta način?
:roll:


Nekaj km/s.

Lep dan..

mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Post by mirtelo » 15.3.2007 12:28

GJ - pa si prepričan, da se relativnost konča pri nekaj km/s ?

Roman
Posts: 6286
Joined: 21.10.2003 8:03

Post by Roman » 15.3.2007 12:40

Relativnostna teorija pravi, da nista absolutna prostor in čas (oziroma prostor-čas), ampak je absolutna svetlobna hitrost. Nekaj km/s ni konec relativnosti ampak maksimalna zmogljivost raketnih motorjev. Konec relativnosti bo takrat, ko bo kak pojav postavil njene trditve na laž. Zaenkrat se to ni zgodilo.

mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Post by mirtelo » 15.3.2007 12:53

Še enkrat bi vprašal; zakaj ne morem doseči z raketnimi motorji hitrost glede na točko od katere sem začel potovati nekaj tisoč km/s.
Saj po teoriji se pri hitrost nekaj km/s glede na točko A nahajam v novem opazovalem sistemu in lahko predpostavljam, da stojim in da se točka A giblje od mene z nekaj km/s. In če tu zame veljajo enaki fizikalni zakoni, zakaj ne morem uporabiti raketnih motorjev za pospeševanje v nasprotni smeri potovanja točke A?

Vem, da je na mene deloval pospešek v času pospeševanja, toda ko ugasnem motorje ne deluje na mene več noben pospešek.

Nekaj km/s mi pravi, da le obstaja nekakšna ovira, da ne morem potovati z nekaj tisoč km/s glede na točko A.

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 15.3.2007 13:36

mirtelo wrote:Nekaj km/s mi pravi, da le obstaja nekakšna ovira, da ne morem potovati z nekaj tisoč km/s glede na točko A.
To sledi iz fizike, oziroma preprostih enačb, ki stojijo za klasičnimi raketnimi motorji.
Glavni razlog tiči v tem, da ima gorivo tudi svojo maso, hkrati pa je gorivo del rakete.
Iz česar sledi, da se masa takšne rakete povečuje eksponencialno glede na željeno končno hitrost.
Tako bi raketa z nekaj ton tezko sondo potrebovala nekaj milijonov ton goriva, da bi dosegla hitrost nekaj 10km/s.
Vsa stvar zelo hitro postane tehnično neizvedljiva.

Če pa govoriva o hitrosti 1000km/s pa verjetno na celotni zemlji sploh ni dovolj goriva.

Zavedati pa se moraš, da potrebnega goriva za zaustavljanja sonde niti nismo upoštevali.

Zadovoljen? :roll:

Lep dan še naprej..

mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Post by mirtelo » 15.3.2007 13:46

GJ wrote:[Iz česar sledi, da se masa takšne rakete povečuje eksponencialno glede na željeno končno hitrost.
Tako bi raketa z nekaj ton tezko sondo potrebovala nekaj milijonov ton goriva, da bi dosegla hitrost nekaj 10km/s.
Vsa stvar zelo hitro postane tehnično neizvedljiva.
A že pri tako nizkih hitrostih (nekaj deset km/s) masa tako hitro narašča?

Ali lahko raketa v vesolju potuje samo zaradi potiska raketnih motorjev(brez vpliva kakšne gravitacije), potuje hitreje glede na točko A kot je hitrost potisnih plinov?
Ali raketa v vesolju nenehno pospešuje, če ima prižgane raketne motorje?

Hvala za trud!

*=X
Posts: 69
Joined: 15.9.2006 18:48

Post by *=X » 15.3.2007 14:40

Lahko gledas tak kot da bi jugeca tiscal. Pri doloceni hitrosti (kakih 20 km/h) dvomim da se bos lahko pospeseval, saj tudi brez jugeca nebi mogel, in ni vec masa ta ki te ovira.

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 15.3.2007 15:08

mirtelo wrote:A že pri tako nizkih hitrostih (nekaj deset km/s) masa tako hitro narašča?
Narašča masa potrebnega goriva, ki ga potrebuje raketa, da doseže tako veliko hitrost!
mirtelo wrote:Ali lahko raketa v vesolju potuje samo zaradi potiska raketnih motorjev(brez vpliva kakšne gravitacije), potuje hitreje glede na točko A kot je hitrost potisnih plinov?
Zopet je tvoje razlmišljanje razpeto v dveh opazovanih sistemih, ki pa sta različno pospešena. :lol:

Če je točka A nekje zunaj opazovanega sistema potem ja. Če pa je znotraj opazovanega sistema potem ne.

mirtelo wrote:Ali raketa v vesolju nenehno pospešuje, če ima prižgane raketne motorje?
Le dokler ji ne zmaka goriva... :wink:

Glej recimo, da imamo naš opazovani sistem in imamo dvojno raketo imenavano AB to raketo pospešimo recimo do 0.9 hitrosti c. Nakar se raketa razcepi in raketa B odleti naprej in glede na raketo A dože hitrost 0.9c. Če bi imela raketa B še eno manjšo raketo C in se bi ta ločila bi lahko zopet dosegla hitrost 0.9c glede na raketo B.

Tako dobimo na koncu sledečo situacijo:

1)Iz našega opazovanega sistema raketa A potuje s hitrostjo 0.9c
2)Iz opazovanega stališča A potuje raketa B s hitrostjo 0.9c.
3)Iz opazovanega stališča B potuje raketa C s hitrostjo 0.9c.

Vendar pa iz našega opazovanega stališča raketa C potuje še vedno z manjšo hitrostjo od c. Izmerjeno hitrost si lahko izračunaš po relativističnih enačbah.

Lep dan še naprej...

mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Post by mirtelo » 15.3.2007 16:48

GJ wrote: Zopet je tvoje razlmišljanje razpeto v dveh opazovanih sistemih, ki pa sta različno pospešena. :lol:

Če je točka A nekje zunaj opazovanega sistema potem ja. Če pa je znotraj opazovanega sistema potem ne.
Če je točka A Zemlja s katere izstrelimo raketo ali še bolje Luna, da bo potrebna manjša poraba goriva zaradi premagovanja gravitacije. Pa še, ko zapustimo gravitacijo napolnimo tanke z gorivom do konca in vžgemo.

Ali se bo raketa oddaljevala od zemlje s prižanimi motorji pospešeno do porabe goriva in bo po določenem času presegla hitrost potisnih plinov glede na Zemljo.

Ali bo, ko bo dosegla hitrost potisnih plinov prenehala pospeševati in se gibala enakomerno?

Če velja prva trditev, ki se mi zdi dokaj verjetna, bo raketa presgla hitrost potisnih plinov.
Če velja druga trditev, pa pri neki manjši hitrosti od hitrosti potisnih plinov, je bolje ugasniti motorje, saj ne pospešujemo več, le trošimo gorivo.

Katera drži?

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 15.3.2007 18:08

mirtelo wrote: Če je točka A Zemlja s katere izstrelimo raketo ali še bolje Luna, da bo potrebna manjša poraba goriva zaradi premagovanja gravitacije. Pa še, ko zapustimo gravitacijo napolnimo tanke z gorivom do konca in vžgemo.

Ali se bo raketa oddaljevala od zemlje s prižanimi motorji pospešeno do porabe goriva in bo po določenem času presegla hitrost potisnih plinov glede na Zemljo.

Ali bo, ko bo dosegla hitrost potisnih plinov prenehala pospeševati in se gibala enakomerno?

Če velja prva trditev, ki se mi zdi dokaj verjetna, bo raketa presgla hitrost potisnih plinov.
Če velja druga trditev, pa pri neki manjši hitrosti od hitrosti potisnih plinov, je bolje ugasniti motorje, saj ne pospešujemo več, le trošimo gorivo.

Katera drži?
Še vedno je tvoje razmišljanje razpeto v dveh opazovanih sistemih, ki pa sta različno pospešena.

Določiva pogoje še enkrat bolj podrobno:
1)Recimo, da ima raketa motorje, ki zmorejo konstanten pospešek 10ms^2.
2)Recimo, da ima raketa toliko goriva da lahko pospešuje s takšnim pospeškom 10 let.
3)Imamo opazovalca v raketi in opazovalca na zemlji. Raketo izstrelimo.

Kaj čuti opazovalec v raketi? Opazovalec v raketi čuti konstanten pospešek 10ms^2 celih deset let. Če bi veljali njutnovi zakoni bi imel opazovalec po 10 letih hitrost enako 3153600km/s, torej 10 krat večjo od svetlobne glede na opazovalca z zemlje.
V resnici pa temu ni tako.
Opazovalec z zemlje bi na začetku res izmeril skoraj konstanten pospešek 10ms^2 vendar pa bi ta začel kmalu padati, kljub temu, da bi opazovalec v raketi še vedno čutil nespremenjen pospešek. Ko bi opazovalec z zemlje nameril hitrost rakete 0.9c bi pospešek rakete iz njegovega stališča (če se prav spomin) le še okoli 5ms^2.

Torej iz kakšnega stališča gledaš hitrost izstopnih plinov? V mojem primeru je hitrost izstopnih plinov rakete vedno enaka, ker je pospešek konstanten, gledano seveda iz stališča opazovalca v raketi.

Lep večer..
Last edited by GJ on 15.3.2007 21:54, edited 2 times in total.

Kasijus Klej
Posts: 97
Joined: 19.4.2005 20:08
Contact:

Re: Se relativnost kje konča?

Post by Kasijus Klej » 15.3.2007 18:55

mirtelo wrote:Malo se ponavljam...
mirtelo, malo se ponavljaš :lol:

User avatar
Aleksej
Posts: 39
Joined: 9.3.2007 19:53
Contact:

Post by Aleksej » 15.3.2007 20:53

Lahko se jaz nekaj dodam?

mirtelo: ce bos vgasnil motorje, bo hitrost rakete glede na zemljo konstantna, ce pa bos pospesaval z konstantnim pospeskom 10m/s2 (iz opazovalnega sistema rakete), bo tvoja hitrost (iz opazovalnega sistema zemlje) narascala, venar se bo tvoj pospesek zmanjseval tako, da bo tvoj prirastek hitrosti tako majhen, da ne bos presegel svetlobne hitrosti.

Bojda so v ciklotronih ze dosegli okoli 0,9998c (c=hitrost svetlobe), a so za vecje hirtosti potrebne ogromne kolicine energije, za zelo majhno povecanje hitrosti.

mirtelo
Posts: 138
Joined: 20.4.2004 8:25

Post by mirtelo » 16.3.2007 6:26

Hvala vsem za odgovore.
Moj zaključek je ta, da raketa v vesolju s prižganimi motorji nepprestano pospešuje. Preseže hitrost potisnih plinov in s tem nekako potrdi teorijo relativnosti.
Tisto čisto blizu svetlobne hitrosti me niti ni zanimalo, čeprav vem, da se tam pravzaprav vse začne.
Sedaj pa ko smo ravno pri ciklotronih in hitrostih 0,99....c, pa še vprašanje: to gibanje je po krožnici in ne po premici. Tu se pojavljajo gibanja v dveh koordinatah; ali ni tako gibanje delcev malce drugačno? pojavi se centrfugalna sila pa naj bo masa delčka še tako majhna???
Hitrost merijo tako, da nekako štejejo koliko obhodov napravi delček v sekundi. Pa je delček pri 0,99....c še zanaven? ali bi pri 1,0001 c zaznaven, če bi lahko dosegel takšno hitrost?

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 16.3.2007 7:38

mirtelo wrote: Pa je delček pri 0,99....c še zanaven?
Je..
mirtelo wrote: ali bi pri 1,0001 c zaznaven, če bi lahko dosegel takšno hitrost?
To pa ni več tako preprosto.
Verjerno bi tisti trenutek ko bi presegel svetlobno hitrost nastal novi veliki pok. :lol:
Za takšen podvig bi moral potegniti vase celotno energijo vesolja pa verjetno še malo več... :roll:

Lep dan..

Post Reply