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2光年長的棍子,你拉得動么?

2017-11-28 03:27
東方企業(yè)家 2017年12期
關(guān)鍵詞:真實世界光年棍子

答案是:拉不動。我們一開始學力學都不考慮力的傳遞過程,是為了簡化問題、便于計算。比如,我們通常假設(shè)受力運動的物體是“剛體”,也就是這個物體不會變形,那么在這種情況下,通過剛體的力的傳遞的確就不需要時間。因此當你假設(shè)棍子是剛體,也就能得出另一端立即跟著移動的結(jié)論。但“剛體”僅是假設(shè),真實世界里并沒有剛體。

在真實情況下,你給一個物體施加力的時候,該物體必然發(fā)生形變,而一旦發(fā)生形變,它就會抵抗這個形變試圖恢復(fù)原來的狀態(tài),于是發(fā)生振動并開始傳遞。振動的傳遞和聲音在空氣里面的傳播機制是一樣的,常溫常壓下金屬材料的聲速一般是每秒幾公里,大約相當于光速的十萬分之一。因此,對于2光年長的金屬棍子,你在一端拉動,另外一端會在大約20萬年之后發(fā)生移動。但這一數(shù)據(jù)是假設(shè)了聲波在傳遞到另外一端的時候還沒有衰減到零的情況,而聲波的傳遞總是有衰減的,所以不管你在這邊怎么折騰,棍子另外一端都不會有任何反應(yīng),等多長時間都沒用。endprint

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