Liege ich da richtig? Wie kann man sich das ganze vorstellen?
Ist das dann eine „simple“ Deformation des Stabes?
Ja! Egal, wie hart Dir der härteste Stahl oder ein beliebiges anderes Material erscheinen mag – es ist elastisch und jeder Gegenstand daraus, der nicht zerbricht, schwabbelt wie Pudding. Du musst nur kraftvoll draufhauen (Golfschläger nehmen statt Faust) und Dir die Reaktion zeitlich hoch aufgelöst angucken (Hochgeschwindigkeitskamera nehmen statt Auge).
(Dazu sei jedoch angemerkt, dass das Innere von Golfbällen nicht aus Stahl besteht, sondern klassischerweise aus Hartgummi.)
Falls ja, was würde mit einem idealen unelastischen Stab passieren.
Die Frage ist sinnlos, weil es keine perfekt unelastischen Materialien gibt. Die Relativitätstheorie verbietet sie prinzipiell. An diese Grenze stößt die Ausbreitung mechanischer Deformationen in realen Materialien aber bei weitem nicht, denn die erfolgt ja nur mit Schallgeschwindigkeit. Die höchste Schallgeschwindigkeit hat Diamant mit ≈18 km/s; das ist verglichen mit der Lichtgeschwindigkeit schnarchlahm.
Das würde auch bedeuten, das bewegte
Materie eine andere Form hat (zusätzlich zu relativistische
Längenkontraktion), da diese „Deformation“ ja während der
Bewegungsphase nicht verloren gehen dürfte,
Die Deformation ist während der _Beschleunigungs_phase da, verschwindet aber, sobald die Beschleunigung aufhört. Unabhängig davon, wie schnell sich das Ding dann bewegt. Man muss (nicht nur) hier genau zwischen Beschleunigung und Geschwindigkeit unterscheiden. Die Erde durchläuft ihre Bahn um die Sonne mit der hohen Geschwindigkeit von 30 km/s, aber deshalb ist hier nichts deformiert.
Danke für deine ausführliche Antwort. Eine Frage hätte ich da allerdings noch: Auf Grund der Begrenzung durch c muß ich in jeden zu bewegenden Gegenstand Energie hineinstecken, die für die Deformation des Gegenstandes nötig ist (wenn auch nur sehr wenig bei „realistischen“ Geschwindigkeiten). Das würde bedeuten, das ich in die Bewegung eines relativ unelastischen Diamantenstabes mit dem Gewicht von einem Kilo mehr Energie hinein stecken muß, um ihn zu bewegen, als z.B. in einen elastischen Gummistab mit dem selben Gewicht? Dann würde die Energie, die benötigt wird, um einen Gegenstand zu bewegen nicht nur von der Masse (lassen wir mal die Reibung aus dem Spiel) sondern auch noch von der Elastizität abhängen. Das erscheint mir nur etwas eigenartig (also mir als Hobby-Physiker:smile:
ich glaube, Du stellst Dir das irgendwie falsch vor.
Wir nehmen mal an, der lange Stab besteht nur aus einer langen Reihe von Atomen. Du verschiebst das erste Atom ein Stück, dieses schiebt das zweite ein Stück weiter, dieses das dritte, na usw. Deine Verschiebung wird praktisch durchgereicht bis zum Ende.
Jeder dieser Prozesse dauert einen Moment, so dass die Verschiebung erst mit einer gewissen Verzögerung am Ende ankommt. Die Geschwindigkeit des Durchreichens liegt weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit. Genaugenommen ist diese Geschwindigkeit gleich der Schallgeschwindigkeit in dem jeweiligen Material.
Dann würde die
Energie, die benötigt wird, um einen Gegenstand zu bewegen
nicht nur von der Masse (lassen wir mal die Reibung aus dem
Spiel) sondern auch noch von der Elastizität abhängen. Das
erscheint mir nur etwas eigenartig (also mir als
Hobby-Physiker:smile:
Das ist überhaupt nicht eigenartig. Damit hängen eine ganze Reihe von Phänomenen zusammen. Nur ein Beispiel: Der Schall, den Du hörst, breitet sich in Luft aus, ein leicht kompressibles Medium. Die Schallgeschwindigkeit ist hier sehr gering. In Deinem Innenohr befindet sich Lymphe, eine wasserähnliche, nahezu inkompressible Flüssigkeit. Die Übertragung aus der Luft in die Lymphe erfolgt über die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel im Mittelohr. Physikalisch ist das nichts anderes als ein Hebelsystem, das die große Amplitude des Schalls in Luft in eine kleine Amplitude des Schalls in Wasser übersetzt1. Nur so gelingt es, dass die Schallintensität möglichst effizient in das Wasser übertragen wird und nicht einfach reflektiert wird (wie das normalerweise an einer Wasseroberfläche der Fall ist).
Michael
1 Ich spreche hier nur über die Bewegungen (also über die „Schallschnelle“). Wenn man über die Drücke spricht, verhält es sich natürlich genau umgekehrt.
ein Maß für die Unelastizität ist die Schallgeschwindigkeit. Die beträgt für Diamant 18 km/s, LG dagegen 300.000 km/s.
Da würde ich die Relativitätstheorie als „mit Kanonen auf Spatzen schießen“ einordnen.
Im Übrigen ist es völlig unsinnig, einen total unelastischen Körper überhaupt anzunehmen. Festkörper halten durch die Elektromagnetische Wechselwirkung zusammen. Durch selbige „wehren“ sie sich gegen Kompression und durch selbige werden Dichteunterschiede weitergegeben.
Ein unelastischer Stoff ist nur durch die Wirkung einer Zauberkraft überhaupt denkbar.
Egal, wie hart Dir der härteste Stahl oder ein beliebiges anderes Material erscheinen mag – es ist elastisch und jeder Gegenstand daraus, der nicht zerbricht, schwabbelt wie Pudding. Du musst nur kraftvoll draufhauen (Golfschläger nehmen statt Faust) und Dir die Reaktion zeitlich hoch aufgelöst angucken (Hochgeschwindigkeitskamera nehmen statt Auge).