作者osanaosana (OSANA)
看板Physics
標題[問題] 關於相對論與火箭加速...
時間Thu Sep 30 16:19:01 2010
物理版首PO,本人非物理專長...
有修過一點近代物理,但是忘的差不多了
請盡量用淺顯一點的說明,先感謝各位高手
剛剛從八卦版爬完對於相對論的討論
忽然有一個小小的疑問
常聽到有人說火箭加速到光速的1/10云云...
作為討論相對論時間變化的題材
但是以常見的化學反應作為動力的火箭
在火箭速度趨近於光速時,
以外界角度觀察該火箭的化學反應,
照理說反應過程應該也會變慢,導致火箭的動力供應下降
極端的狀況就是,當火箭為光速時,
無法由化學反應得到任何動力...
不知道核反應是否也適用上述推論...
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還是套一個熟悉的場景來討論好了
今天我想要把火箭加速到光速的1/10
同樣是採用化學反應提供動力
不考慮燃料重量逐漸減少的問題
不考慮阻力的問題,一路上都是真空,沒有重力
不考慮轉彎,直線前進
為了計算要用多少能量才能達到光速1/10
我要考慮的因素有：
1.質量：加速過程中的質量變化曲線
2.動力：a.從不動狀態加速至1/10光速的總能量
b.火箭在單位時間內輸出能量 E / tf
(假設E/tf 在加速過程中維持不變)
(tf 是火箭自身經過的時間)
c.火箭在單位時間內輸出能量 E / to
(to 是火箭外觀察者經過的時間)
在火箭速度遠小於光速下 E/tf 幾乎等於 E/to
趨近於光速時, E/tf 不變 (火箭裡的人看化學反應很正常)
to 增加, 導致 E/to 變小 (火箭外的人看化學反應變慢)
同時受到火箭質量增加影響
火箭的加速度逐漸下降
狀況一：火箭尚未加速至1/10光速,而加速度下降至0
雖然火箭持續輸出能量,卻依然是等速前進...
狀況二：火箭已加速至1/10光速,停止繼續輸出能量
等速慣性前進...
狀況三：本人推論錯誤,只要火箭持續輸出能量,
雖然火箭的加速度變慢,但是終有一天會達到1/10光速
請指教...
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 61.228.125.144
1F：→ HDT:你的時間和火箭時間又不同 對火箭來說它很正常 09/30 16:38
2F：→ hank780420:存在時間很短的粒子以接近光速穿過大氣到地表比例遠比 09/30 17:09
3F：→ hank780420:以該粒子在遠低於光速下的半衰期預測的量高 09/30 17:13
4F：→ osanaosana:我看著樓上發呆了五分鐘...這似乎只是說明粒子在接近 09/30 17:50
5F：→ osanaosana:光速時,自身的時間過的比較慢 的 實驗證明... 09/30 17:51
6F：推 HDT:看你要從哪個觀點 09/30 17:53
7F：→ HDT:對粒子而言 本身時間不變 但是距離收縮了 09/30 17:56
8F：→ HDT:對我們來說 距離不會變 粒子存在時間變膨脹 09/30 17:58
9F：→ osanaosana:回HDT：你的說法似乎有點模糊,可以直說你反對哪一句嗎? 09/30 17:59
10F：→ osanaosana:被插了...等我理解一下... 09/30 18:00
11F：→ HDT:手機上網 打字困難 09/30 18:03
12F：→ osanaosana:嗯,樓上可以不用急,這不是戰文,你可以不用現在回... 09/30 18:05
13F：→ HDT:簡單來說 速度和時間不變 那麼能走的距離不變 09/30 18:05
14F：→ osanaosana:我還是不能理解,2樓說的東西跟本文的關聯... 09/30 18:07
15F：推 Entropy1988:燃料本來應該很快就燒完的火箭已接近光速穿過大氣到地 09/30 18:09
16F：→ HDT:例如 你在一段時間內 能走5KM 但是你認為的5KM 實際上是由10KM 09/30 18:09
17F：→ Entropy1988:表時大家發現他的燃料竟然還沒燒完，大出意料 09/30 18:10
18F：→ HDT:收縮而成 09/30 18:10
19F：推 HDT:終於... 控制權交還了 終於能用電腦打字了= = 09/30 18:12
20F：→ HDT:簡單來講 我們認為它變慢 但是火箭本身實際上並不會認為自己變 09/30 18:13
21F：→ HDT:慢 09/30 18:13
22F：→ spencer90235:火箭加速的時間膨脹了 09/30 19:31
23F：推 baalism2:無法達到光速記得是因為趨近光速時所需的動量會爆表 09/30 22:53
24F：→ baalism2:登月火箭的速度也只是光速的幾千分之一 09/30 22:54
25F：推 HDT:無法達到光速是因為你忘記了慣性質量的定義 想起來就知道了 09/30 22:55
26F：→ baalism2:是因為M(v)= r*Mo嗎~? 09/30 23:11
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