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tianyu137

新虫 (初入文坛)

[求助] 齿轮传动比为10 的传动组理论上可以达到光速吗?

齿轮传动比为10 的传动组理论上可以达到光速吗?
今天看费恩曼物理学讲义 突然想了一个问题,自己估算了一下,但还是感觉有很多盲点,请各位老师指点:
现有大小半径分别为R r的齿轮(材料均相对自身性能理想化)各有9个(或10个,N个)。面密度为&(已乘厚度).而且每一大一小齿轮为一个整体,具有相同的角速度,共9组,现在让这9组齿轮依次咬合(第一个齿轮组与动力机连为一体,其中的大齿轮与下一组的小齿轮咬合,其他类比)。
这里取,R=10r,大轮的质量为10Kg.
现在给第一个齿轮一个力,使它达到1 m s-1 .(这里能达到吗?。。。我感觉好像很难。。。),那么根据传动比,即使中间有能量损失,到第10个齿轮或者更多时,第N个齿轮的速度总是可以达到光速,或者超光速!!
注:我只是估计了一下第10个的齿轮(光速传动的齿轮)的能量数量级就已经达到了10^22焦耳(当时好像没考虑相对论效应。。。我回去再算算。。)。(这个能量大吗?我查了一下1KG铀完全释放好像是10^13焦耳)
现在突然感觉我忽略了好多东西。。。漏洞太多,不过还是希望看到的老师能给一些这方面的见解或者理论分析。也接受大家的批评。
我也希望大家能给我提一下建议,以及现在的奋斗重点在那?我今年大二。物理系。不过不是211。
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

今天算了一下在考虑相对论效应的情况下,一个以速度v旋转的匀质圆盘的能量公式:
E= - m0  c^2  c^2/v^2 ln{1- v^2/c^2}. 其中v不等于0.
注 :刚算出的,望各位老师指点。
2楼2013-12-27 18:09:55
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

金币都花没了。。。。
3楼2013-12-27 18:11:51
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

补:如果无论如何都达不到光速,那么是不是可以反过来推出某些东西?比如说 效率,或者。。。
4楼2013-12-27 18:16:01
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

根据公式我知道了!!不可能达到光速,当v=c时,需要无穷大的能量!!!!这是不可能达到的情况!除非质能方程不成立!反过来,若质能方程成立了,那么。。。。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
5楼2013-12-27 19:46:09
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

那么再大的力也转不动!故。。。可以拿来固定东西吗╮(╯3╰)╭

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
6楼2013-12-27 19:54:21
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖


tianyu137: 金币+1, 博学EPI+1, 有帮助, 我考虑了材料有极限,但是我加了前提,理想化。。。。。 2013-12-28 11:49:45
唉!
材料受力都有屈服极限啊!
没有困难创造困难也要上网。
7楼2013-12-28 07:55:03
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

嗯,我去图书馆查了有关于齿轮传动的相关内容,那么,根据达不到光速。这一原理,是不是就可以逆推出材料受力的极限呢?求解答,我算了一下第n组齿轮大约需要10∧(n-1) v1牛顿的力才可以和第一个齿轮同步转动。但由于达不到光速,即第n级的轮受不到那么大的力。或者说材料提供不到那么大的力。(当然这里还未考虑过程中能量的散失)

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
8楼2013-12-28 09:17:27
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tianyu137

新虫 (初入文坛)

纠正一下,能量公式:
m=m0 c∧2    c∧2/v∧2     (1-v∧2/c∧2).光速下是静止的二倍!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
9楼2013-12-28 14:51:54
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