そこの理系、、、、、ちょっとこい、、、、 について

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まあ、VIPにまじめに反論してもしょうがないんだが

1 名前：以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします[] 投稿日：2005/12/07(水) 10:29:52 ID:+uD6AaR10
南極に巨大な柱を立てる。
そこから地球の半径より長い頑丈な枝を伸ばす。
枝の先端にシャトルを取り付けAを乗せる。
↓こんな感じだ。

┌A　　←7.5回転/秒以上
○　　←地球

理論上、A君はどうなるか教えろ。

で始まって、

20 名前：以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします[] 投稿日：2005/12/07(水) 10:37:41 ID:Xz+EQc5Y0
ヨガテレポート

などをはさみつつ、

52 名前：以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします[] 投稿日：2005/12/07(水) 10:53:07 ID:eVxWPujh0
手を組んでぐるぐるまわってるときに、手をひらいてブーンの体勢をとると、回転数おちるだろ？
フィギュアスケートとか見てみ。

これが角運動量保存ってやつだ。
今回の例で行けば、捧に質量があれば捧をつけたときに、
質量がないと仮定してもA君をつけたときに、
地球の回転が大幅に遅くなって光の速度は越えられない。

で議論が落ち着いてるみたいだけど。

>>1を読む限り、枝つき柱は地球とは独立に回る仕様になっていて、シャトルが地球7周半/secで飛んでる、という描像が正しいんじゃないの？そして7周半/secはどの系の観測者のものであるのか？地球上の観測者と地球の外の静止系にいる観測者では1周の差が生じる。この差は大きい。

枝の長さを地球の半径をRとしたときL=aRとすると(a>1)、
円運動するシャトルの速度は

2*π*aR*7.5 = 2.97*a*10^8[m/sec]

R=6300kmで計算した。a>1だからほぼ確実に紙の上では光速度を越える。で実際は相対論があるので光速度を越えられないわけだが、>>52のような角運動量保存則は、シャトルが自分で推進力を作っているこの系では成り立たないんじゃないの。さらにシャトルの質量を0とする仮想実験では角運動量がシャトルにはないので、超光速度の運動を許してしまう。

この手の問題は特殊相対論の教科書とかに載ってたりすると思うんだが、棒が剛体であるという前提が間違っているというのが答えである。

剛体とは、運動してもまったく形が変わらない（構成分子などの互いの相対位置が不変）というもので、ニュートン力学では十分に近似的に使えたわけだが、相対論ではそうはいかない。

棒の端が回転し始めたという情報が、もう一方の端に伝わるのには棒の中の音速でしか伝わらない。つまり、一端が動き始めてももう一端は止まっている。このことにより、棒は足並みをそろえて回転することはなく、「棒の形が歪んでシャトルは光速度を越えない」、が正解ではないだろうか？？

あ、もちろんシャトルの外の慣性系から見て、の話だけど。
シャトルの人から見れば棒は常に静止しているわけだから形も歪まない。