Nehmen wir mal an, wir hätten eine Wand, die aus einem absolut unnachgiebigen Material besteht(auch die Atome in diesem Material sind zueinander absolut starr!) und einen Masseblock aus demselben Material; wenn ich nun den Block mit der Geschwindigkeit v gegen die Wand schleudere, was passiert dann? Der Block müßte auf der Strecke 0 auf die Geschwindigkeit 0 abgebremst werden. Dann wäre die negative Beschleunigung und somit die Bremskraft unendlich groß. Es wirkt also eine unendlich große Kraft auf den Block?
Richtig.
Wenn Du mit unendlich starren Körpern umgehst musst Du mit sowas rechnen. Eine solche Wand würde ohne jede Verformung ( Bremsweg ) eine unendliche Kraft aufbringen, um einen jeglichen Körper in unendlich kurzer Zeit auf 0 abzubremsen.
Das ergibt sich auch aus der Grundgleichung der Mechanik:
F=m*a
a=dv/dt
dv/dt–>unendlich
->a->unendlich -->bei m=const. gilt F–>unendlich
Gruss,
Jürgen
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Keine unendliche Kraft
Hallo,
Nehmen wir mal an, wir hätten eine Wand, die aus einem absolut
unnachgiebigen Material besteht(auch die Atome in diesem
Material sind zueinander absolut starr!) und einen Masseblock
aus demselben Material; wenn ich nun den Block mit der
Geschwindigkeit v gegen die Wand schleudere, was passiert
dann? Der Block müßte auf der Strecke 0 auf die
Geschwindigkeit 0 abgebremst werden.
Nein. Selbst in diesem Extremfall dann hast du noch die Kräfte, die nahe der Oberfläche (ab etwa 10 nm Abstand) lokalisiert sind. Z.B. van-der-Waals-Kräfte (anziehend), oder aber auch abstoßende Kräfte, die sich ebenfalls aus der Quantenmechanik ergeben (Stichwort: Pauliabstoßung). U.U. spielen auch Spiegelladungen eine Rolle. Wenn man es rechnen will, kann man Pauliabstoßung und vdW-Kraft mithilfe eines Lennard-Jones-Potentials annähern => Die Kraft wird zwar sehr groß, wächst aber nicht über alle Schranken und ist damit nicht unendlich.
Außerdem kann sich die Information über den Aufprall in einem ausgedehnten Körper nur mit Schallgeschwidigkeit ausbreiten. Die definitiv obere Schranke für die Schallgeschwindigkeit ist aber die Lichtgeschwindigkeit => unenendlich starre Körper kann es nicht geben.
Grüße Rossi
Tschuldigung das differential a=dv/dt ,dürftest Du in diesem Falle garnicht ansetzen, da die Vorraussetzung die er getroffen hat ein dt von Null erfordert, die andere Antwort, gefällt mir eigentlich besser, oder anderster ausgedrückt, weiß denn die Wand was auf sie zu kommt.
Ich kenne die Diskussion in einem anderem Zusammenhang:
Was passiert, wenn eine unendliche Kraft, auf einen unendlichen Widerstand trifft, und wir sind damals übereingekommen, nichts oder der Urknall.
Tschau Stephan
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]