一个物体从无限高的地方落向地球,速度有极限吗 高度无限 物体下落的速度有极限吗?速度的极限不可能只是光速把...
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按照经典力学 ,速度无极限,因为该物体永远受地球对它的万有引力作用,因此永远存在加速度,所以速度不极限按照相对论 ,不会超过光速,以为物体的质量与物体的速度成正比,即速度越大物体的质量越大,当物体的速度达到光速时,它的质量无限大。因此,这个物体的速度慢慢增大的过程中,它的质量在不段增大,虽然它所受到的万有引力也在增大,但是它的质量比它所受到的万有引力增大得快,因此,它的加速度不段减小,当它的速度达到光速时,加速度为零,这也就是为什么所有物体不能超越光速的原因所在。因此,该物体有极限速度,即光速
最后,综上,我们知道,经典物理学对于高速运动的物体,以及微观的物体是不适用的,它只适用于宏观物体的低速运动。而相对论却适用于高速运动的物体。当你所说的物体速度在不段增大的过程中,经典物理学变得不适用了,因此,最后只能综合得出结论,物体有极限速度。
不知道你听懂没有,不行可以去看看爱因斯坦的相对论,可能更会明白些
这个问题本身就有错误。
一般的物理推导过程如下:
一个物体,之所以要落向地球,是因为受了地球引力的影响。
在没有其它外力的条件下,它会向地球靠拢,并且速度越来越快,加速度就是地球引力造成的。
因为距离无限远,所以加速的过程就会无限长,速度会无限增大。
但这存在两个问题:
1、我们所生活的这个宇宙,或者说这个次元,最快速度就是光速,不可能再快了。根据爱因斯坦的相对论,若达到光速,会改变时空。也就是说,以光速为一个标准,标准之下叫速度,标准之上叫穿越,不叫速度了。
所以速度最高就到光速,没有更高。
2、退一步讲,就算光速是可以超越的,即便如此,这个物体的速度不会无限大。
道理很简单,如果那个物体离地球无限远,根本就不会落向地球。
因为引力对一个物体的作用,是受距离影响的。距离越远,引力的效果就越小,远到无限,可以认为引力已经没有效果。
既然没了效果,又如何让它落向地球?
有极限,极限速度系第二宇宙速度,约11.2km/s。
可以用能量守恒来计算。物体的引力势能是 -GMm/r,其中,M,m分别为地球质量和物体质量,r为物体到地心的距离。无穷远处引力势能为零,落到地面上时r取地球半径。减小的引力势能转化为动能,很容易算出最终速度。
有极限,就是第2宇宙速度11.2千米/秒(认为初速度0)
虽然它当然不会超过光速,但实际上如果只说不会超过光速就太粗糙了.
计算方法:
初速度0,到达地面的动能等于势能的减少(楼主说的清楚,不考虑阻力)
mv^2/2=GMm/R
v=(2GM/R)^0.5
(R--地球半径 M--地球质量 G--万有引力常数)
看了楼上众位的解答,觉得大众对基础物理知识的掌握还差的太远,毕竟生活中没直接的大用啊
当然有了,不要说光速,它根本就达不到很高的速度,比如雨点从高空落下时,速度很快就变成一个确定的值,因为有空气阻力呀,这个阻力与速度或者速度的平方(忘了)成正比
如果假设没有空气阻力,那么一个物体在无穷远处时地球对它的引力为零,这一点从万有引力公式很容易看出,没有引力自然地球不能对它作功,更谈不上速度增加
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