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这里大佬多,就来这问了。

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rt,最近突然想到一个问题。假设以能量E驱动一根质量为m,长度1光秒的国标钢杆,使得其以1弧度每秒的角速度绕它的某一端作圆周运动,钢杆会断裂吗?要是断裂的话从哪开始断,断裂段飞出去的速度可以求得吗?
ps:本来打算设定为刚体,但是发现矛盾太多。也问一下万能的8u为什么不能是刚体。


IP属地:福建来自Android客户端1楼2025-03-18 11:47回复
    对了貌似直径d也不能忽略


    IP属地:福建来自Android客户端2楼2025-03-18 11:50
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      2025-06-11 07:44:23
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      你能拿得起面条吗
      这么长的杆子,比面条还软


      IP属地:广东3楼2025-03-18 16:11
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        第一,肯定会断裂,第二,现实这情况肯定不会出现(相对论)


        IP属地:四川来自Android客户端4楼2025-03-18 21:08
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          这得看你怎么对这种情况建立模型,我觉得当铁棍太长的时候反而不容易断,在一定阈值以内的扰动都可以将铁棍等价视为一串磁铁小球。后者很好想象吧。


          IP属地:广东来自Android客户端5楼2025-03-18 22:13
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            维持合金不断裂的是金属晶格间的电磁力。当你的能量大到破坏金属晶格的时候它就会断。刚体的假设是力在刚体中传播的速度无限大,这和相对论的光速最大假设是矛盾的。讨论相对论问题不能用刚体。


            IP属地:上海来自Android客户端6楼2025-03-18 23:31
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              物体尺寸都1光秒了那肯定得考虑力在内部传递的时间了


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2025-03-18 23:54
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                相对论不允许刚体,因为经典力学中刚体的模型要求其中两点之间的距离是固定的,也就是允许超距作用,这和光速不变原理相悖/这是个好问题我记得还有个专门的名字来着(可惜我忘了)


                IP属地:德国来自iPhone客户端8楼2025-03-19 00:14
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                  2025-06-11 07:38:23
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                  为什么不能是刚体→因为现实世界就没有刚体你这种情况需要学习材料力学缓解一下(


                  IP属地:四川来自Android客户端9楼2025-03-19 00:23
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                    你要设定为刚体,那还会断吗?


                    IP属地:广东来自iPhone客户端10楼2025-03-19 00:39
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                      所有物体本质上是分子构成的,不同分子之间不是相对固定的,而是通过引力结合在一起的。
                      物体内力的传播,本质上就是一个分子的力传导给另一个,使另一个分子移动,移动带来的力的效应,继续推动下一个分子运动。
                      可以看到:
                      1.力的物体中以波的形式传播,而波必定有波速。
                      2.分子间的力为电磁作用力,本质上就是依靠电磁波传递的,而电磁波的传递速度肯定有上限。
                      3.过程中涉及到分子的位移,而分子的位移也需要时间。
                      综上所述,物体受力点与远端之间的移动是有滞后效应的,一般来说比较坚硬的物体远端和近端移动的滞后效应就比较小,但是不是没有,而刚体远端和近端是同时移动的,没有时间差。


                      IP属地:广西来自Android客户端11楼2025-03-19 10:37
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                        力的作用在固体当中传递需要时间的,实际上你在一端推动这个长钢筋效果和抖绳子差不多


                        IP属地:山东来自Android客户端12楼2025-03-19 18:39
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                          先算稳态,1 rad/s大概10 rpm,离心力造成的轴向拉应力(L-r)mrww/L,极值在mLww/4,应力rho*LLww/4,大概是1.6E9Pa,钢的抗拉强度一般不到1E9,所以一定会断。然后要算动力学的话就复杂了,这个驱动方式可能会打出去几个行波,反弹回来撞到一起的时候大概就已经断了。话说回来,你功启动的时候的过程也有影响,初端夹持方式也有影响,初始条件边界条件都需要更良好的定义。


                          IP属地:北京来自Android客户端13楼2025-03-20 08:02
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                            驱动不了,不信你不要用一光秒长度,就一百米长度的钢筋试试就知道了


                            IP属地:广东来自Android客户端14楼2025-03-20 18:25
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