Viteza de propagare a fortei

Friskey, on 02 ianuarie 2020 - 18:29, said:

O forta odata aplicata n-are cum sa dispara!

E fizica, nu magie

Nu dispare, se transformã si se ajunge sã se spargã sticla.

La cat reusesc eu sa gandesc acum, cred ca se va transmite cu viteza aplicata la acest capat, asta considerand materialul incompresibil, nedeformabil, incasabil.
LE. E vorba de impuls, intr-adevar, nu de forta.

Edited by sorin61, 02 January 2020 - 18:54.

BbVv, on 02 ianuarie 2020 - 18:22, said:

dar fotonii desi au masa de repaos 0 , au impuls.....

Edited by karax, 02 January 2020 - 19:20.

Zicea bine unul pe aici, ati cam chiulit la scoala...
Sau nu ati inteles, nu vi s-a explicat bine, sau nu ati avut de-a face cu nimic tehnic, ingineresc, ca sa nu zic in general cu lumea...
De aici mersul pe aratura, umflat discutia dincolo de raspunsul simplu potrivit cu ceea ce a cerut initiatorul, nu altceva. Nu are rost deci sa generalizati, la ideal ci ramaneti la concret: pentru toate cazurile obisnuite, din viata de zi cu zi, in tehnica, mecanisme, obiecte solide, forta se transmite practic instananeu: dimensiunile uzuale sunt prea mici pentru a considera viteze de transmitere a fortei., asta chiar si la unele mecanisme de mare viteza (motoare de curse de ex) unde miimi de scunda inseamna timp lung...

Altfel, daca vreti raspunsuri sau concluzii savante, calea de urmat poate fi foarte complexa si specifica fiecarui obiect si situatie in parte.

forta nu se propaga. forta o aplic pe o parte a unui corp, acesta reactioneaza si pe partea cealalata vad reactia.
de fapt, se propaga impulsul. viteza de propagare a acestuia este egala cu viteza sunetului in materialul respectiv
cititi aici si veti vedea ca, intr-o bara metalica, sunetul se propaga cu 5173,93 m/s.

Edited by strongsss, 02 January 2020 - 20:20.

Dacă bara este perfect incompresibilă și absolut rigidă, la aplicarea unui impuls la un capăt se deplasează întreaga bară cu viteza impulsului. Bara este un obiect pus în mișcare de impuls. Depinde ce masă are bara. Cu cât masa barei este mai mare cu atât viteza de deplasare a ei este mai mică.
m1 x v1 = m2 x v2

Viteza de propagare a forței într-un material solid este egală cu viteza de propagare a sunetului în acel material, practic unda sonoră este o variație mecanică a forței cu care sunt presate moleculele materialului în zona de intrare a sunetului în material.
O chestie interesantă se poate observa și dacă se observă comportamentul explozivilor care sunt de două feluri în principiu, subsonici și supersonici, adică sunt explozivi la care viteza de ardere este subsonică și explozivi la care viteza de ardere este supersonică, evident ne raportăm la viteza sunetului în materialul exploziv. Faptul că tipul de explozie diferă așa de mult se datorează tocmai faptului că șocul mecanic al exploziei se deplasează mai repede sau mai încet decât viteza de ardere a explozivului.

Intrebarea eu o vad ca un fel de atac la adresa modelului de solid rigid folosit in fizica.
Un atac binemeritat zic eu.


La prima aproximare, un raspuns corect dar simplificat ar fi ca forta nu se propaga. Forta nu exista. Exista doar interactiuni care in modelele matematice consacrate genereaza ideea de forta. Vorbim despre modelul solidului rigid aici. Interactiunea se naste intotdeauna ca o pereche de 2 forte egale si cu sens opus, la marginea sistemului studiat. Una vine din afara lui, alta e dinauntrul lui catre afara. In cadrul modelulul solidului rigid, ea face sens, dar dupa cum o sa vedem, aici solidul rigid nu e prea potrivit, discutam despre un mediu(elastic) de propagare a unei unde. Alt model fizic/matematic, in care nu exista forte, dar exista unde si.. eventual impulsuri treapta care se propaga. E cel mai asemanator lucru cu o forta.

Ce se propaga prin corp e o unda, care in principiu se misca cu viteza sunetului prin acel corp, daca "Forta" nu e prea mare, adica daca impulsul initial e generat de catre un corp care s-a miscat cu viteza mai mare decat viteza sunetului in acel corp, caz in care se deplaseaza cu viteza undei  de soc deloc usor de calculat. Se poate spune insa ca e mai mare. Se poate calcula cu niste ecuatii care iau in considerare considerente energetice, mai putin considerente de mediu elastic. In finla unda de soc se poate stinge daca din coniderente energetice, acea unda nu mai trebuie sa transporte lucru mecanic si energia poate fi absorbita integral de catre unda elastica.

Apoi, cand nu vorbim despre energii asa de mari cedate de catre "Forta/Impuls/Whatever" Mai avem un efect care tine de mediu.
Unda, in sensul ideal al cuvantului inseamna de fapt o unda armonica, provenita dintr-o ecuatie liniara. Insa daca amplitudinea undei elastice depaseste animite limite dependete de mediu, se intra in zona inelastica, zona in care viteza calculabila nu mai e o constanta De fapt impulsul initial se disperseaza, isi pierde forma pe parcursul deplasarii. Dar viteza acestuia e oarecum apropiata de viteza sunetului.
Deci nu mai prinzi o replica verbatim a impulsului initial ci un impuls de o forma mai complexa care necesita analiza Fourier pentru a vedea exact ce anume se "transmite" Acelasi efect apare si la transmiterea semnalelor pe cablu in zina unu spectru de absorbtie, sau alte fenomene dispative care produc pierderi  si strica armonicitatea undei.
Impulsul (forta) e un astfel de "semnal" deoarece e o chestie "brusca".  Spectrul ei Fourier e destul de mare si viteza de propagare pe frecvente diferite e diferita in mediu, daca acest mediu prezinta si absorbtie. Un mediu real prezinta absorbtie.

Un alt efect sl propagarii "fortei" in sensul de impuls se explica prin fenomenul Gibbs. Daca un corp e lovit, in cealalta parte a corpului respectiv se va regasi impulsul in varianta calculata fara a socoti pierderile, dar cu un spaik de 10% de care niciodata nu se poate scapa. E de fapt 8.94....% E un fenomen care apare in orice situatie apare un spaik de amplitudine care nu poate fi asimilat de catre mediul de transmisie. Efectul nu poate fi corectat deoarece e o chestie pur matematica care apare in orice sistem  discontinuu. Inclusiv in procesarea imaginilor de catre filtre apare fenomenul asta se numeste :ringing artefact".

Al treilea si cel mai interesant aspect e dat de limitarea data de teoria relativitatii. Un solid ideal incompresibil ar trebui sa poata la nivel teoretic sa transporte unda supraluminic.
Ei bine, nu exista asa deca deoarece acel solid e facut din componente electromagnetice, unda elastica din interiorul solidului nu va putea depasi viteza luminii in acel solid. Viteza luminii in solid e dat de permitivitate si permeabilitate si e o avloare binestabilita pentru fiecare material, cristal, configuratie, etc. Uneori e greu de calculat, dar ea exista.
Spre exemplu in cablul coaxial viteza curentului elecctric nu este egala cu viteza luminii, ci un procent bun din ea. Adica un 50%, 60% spre 80% pentru linii de transmisie mai smechere.
Unda elastica prin aceste materiale nu va putea depasi viteza undei electromagnetice prin acel material.
Ce se modifica insa pentru ca ecuatiile sa fie satisfacute? Pai forma solidului rigid.
Adica solidul rigid nu exista la un loc cu relativitatea. Solidul si modifica forma pentru a putea capta efectele (neliniare dar nedisipative) date de relativitate.

Vizavi de ultima chestie, un paradox interesant. Paradoxul titirezului. Daca un titirez se roteste cu o anumita viteza, nu conteaza neaparat care, in principiu marginea acestuia e un pic mai afectata de efectele relativiste decat centrul deoarece marginea se roteste la viteza liniara mai mare.
Dar problema e ca viteza radiala trebuie sa ramana constanta, altfel dupa cateva miliarde de rotatii^{(zic, dar cifra poate sa difere)}, ar trebui ca exteriorul titirezului sa ramana o tura in urma decat interiorul acestuia. Viteza unghiulara e strict legata de cea liniara, tangentiala printr-o formula ce depinde doar de raza fata de sistemul de rotatie.
Paradoxul e foarte interesant si arata ca nu exista de fapt solid rigid. Sau  mai precis, modelul solidului rigid nu poate fi stresat in aplicatii relativiste. Cumva are legatura cu propagarea unei forte de-a lungul unui solid rigid. Pentru ca modelul solidului rigid nu e bun nici in cazul undelor, doar ca e mai greu de vazut. Simpla existenta a undei, invalideaza modelul solidului rigid. In relaitivitate e s mai complicat deoarece marginile solidului nu respecta conditia de simultanietate in orice sistem de referinta. Nu poti atribui unui corp cu dimensiuni fizice, un singur timp. Relativitatea acorda fiecarui unct din spatiu un timp, nu o poate face pentru un corp intreg.

Edited by maccip, 03 January 2020 - 03:28.

tehnics, on 02 ianuarie 2020 - 14:47, said:

forta e "ceva" static.
confunzi cu ceva dinamic...

maccip, on 03 ianuarie 2020 - 03:24, said:

1. Daca materia e PERFECT RIGIDA, nu exista unda! Viteza de propagare e infinit, da depaseste si viteza luminii
2. Daca materia e reala si e lovita cu o viteza care depaseste viteza de propagare in material, portiuni se desprind sau piesa se deformeaza in asa fel incat unda de deplasare NU depaseste capabilitatea materialului (viteza de propagare mecanica a materiei)

Conservarea energiei

Ca sa fie clar pentru toata lumea:
- unii termeni nu sunt folositi poate in cel mai corect sens al stiintei. Da, nu ma pricep excelent la dat termeni exacti.
- in enuntul initial am spus "forta". Ok, vad ca exista corecturi ca era bine "impuls" pentru ca el se propaga, transmite etc. Fie cum spuneti voi, impuls.
- eu cred ca ideea initiala s-a inteles si multi au inteles-o dar le place sa faca pe filozofii mai mult decat pe fizicienii.

Nelamurirea era: viteza de transmitere a impulsului mecanic in conditiile date (corp incompresibil) este mai mare sau nu decat viteza luminii ??? Cam asta era de lamurit.

Edited by tehnics, 03 January 2020 - 09:43.

tehnics, on 02 ianuarie 2020 - 15:15, said:

"Mai nou", asta pomenit de tine, e de pe vremea clasicilor greci, de 2.500 de ani.
Ma bucur totusi ca iti place Fizica.

tehnics, on 02 ianuarie 2020 - 14:47, said:

permite-ti sa reformulez problema, daca inteles bine estenta problemei,
se da un obiect de lumgime 1 secunda lumina aspra caruia se execita o singura forta menita sa impinga acest obiect o anumita distanta
primul stat de material il impinge pe al-II-lea, al-II-le pe al-III-lea si tot asa, si asa ne trezim cu o integrala
avand in vedere ca deplasarea straturilor este dependenta de electroni (interactiunea lor) timpul deplasarii va fi cel putin o secunda

Edited by MarianG, 03 January 2020 - 11:09.

Quantum, on 03 ianuarie 2020 - 10:00, said:

Mda, sigur.

tehnics, on 03 ianuarie 2020 - 09:40, said:

reinventam roata.
https://ro.m.wikiped...Undă_seismică

unde p si unde s (asa amintiri de la scoala).

Edited by arg, 03 January 2020 - 11:02.

In nici-un caz nu depaseste viteza luminii .
Practic nu poti crea impuls mai mare decit viteza luminii
Fizica newtoniana nu mai e valabila cind vorbesti de impuls la viteza luminii
Viteza luminii în formă de materie este mai mică decât c
Initial s-a crezut ca neutrino ar fi capabil dar nu s-a putut demonstra

Edited by ciine, 03 January 2020 - 11:14.

tehnics, on 03 ianuarie 2020 - 10:52, said:

Te prefaci!

Democritus (5th century BC) argued that all things in the universe, including light, are composed of indivisible sub-components.[8] Euclid (4th-3rd century BC) gives treatises on light propagation, states the principle of shortest trajectory of light, including multiple reflections on mirrors,including spherical, while Plutarch (1st-2nd century AD) describes multiple reflections on spherical mirrors discussing the creation of larger or smaller images, real or imaginary, including the case of chirality of the images.