理科の問題がわかりません

質問

光より速い物質はない。
でも仮に宇宙に100万kmの棒を置くと片方先を叩くと一瞬で100万km先まで力が伝わることを簡単に説明せよ。

回答No.4

toorisugari

完全剛体（絶対に変形しない物体）ならば力は一瞬で伝わります。
100万kmの棒を1cm押せば完全剛体は縮んだりしませんのでもう一方が同時に1cm動きます。
ただどんな物質も縮んだり伸びたりして完全剛体は存在しないので一瞬で伝わることはありません。

（理科の問題ってことで完全剛体がらみの話だとは思うが、誤った認識を与えるような問題だね）

参考URL：

http://ray-fuyuki.air-nifty.com/blog/2007/09/post_0629.html

回答No.3

noname#74145

光より速い物質はない。→観測者から見て光速を超える物はない

一瞬で100万km先まで力が伝わることを簡単に説明せよ。→一瞬では伝わらない事を説明せよ

以上の表現が正しいと思います。

話は変わりますが例えば観測者から見て20万キロ/秒の宇宙船から前方に光を発射した場合観測者から見た光速は50万キロ/秒とはならずやはり30万キロ/秒だと言うことであり又光を後方に発射しても観測者から見た光速はやはり30万キロ/秒だと言うことです。
【観測者から見た真空中の光速はどんな場合でも30万キロ/秒である】
【どんな物でも観測者から見た伝播速度は真空中の光速を超える事はない】
これは観測事実ですからどんな場合でも上の二つの事は頭において下さい。

回答No.2

debukuro

＞一瞬で100万km先まで力が伝わることを簡単に説明せよ。
本当にこんな問題を出されたのか？
伝わらないことを説明せよの間違いじゃないのか
物体を構成する素粒子同士の間隔がゼロではない限り運動が隣に伝達される時間はゼロにはならない

＞光より速い物質はない。
これは間違い
いかなる運動も光速度を超えることが無いように見える：ポアンカレ

回答No.1

mtaka2

一瞬で伝わることはありません。叩いた力が伝わる速度は、その物体の音速になります。
(「音」(物体の粗密波)はミクロで見ると、その物体を押したり引いたりした力が伝わっていく現象です)

例えば、鉄なら音速は5950m/sなので、100万kmの鉄の棒を叩くと、その力が反対側の端まで伝わるのは約47時間後になります。

お礼

簡単で、わかりやすい説明、本当にありがとうございました！