連環齒輪速度可以無限大嗎,為什麼齒輪轉動的圓周速度最大隻有300M S,不能再大了嗎?是什麼因素限制的呀

時間 2022-06-22 11:40:02

1樓:天上人間夢裡

我先簡化一下你的思路。

其實根本不需要那麼多齒輪,只要一個就夠了,一個非常大的齒輪,人站在中間轉動齒輪,其速度v可以是小於光速的;按照你的意思,齒輪如果足夠大,它的外邊緣的速度就可以是v的很多倍,從而超過光速。

可惜這是不可能的。

我覺得拋開所需能量先不說,單就相對論效果闡述一下。

我們應用相對論思考問題的時候,經常混淆進來了牛頓力學的一些計算方法和思維方式。

我們經常認為齒輪的外邊緣直徑如果是內邊緣直徑的2倍,那麼其速度就是後者的2倍。可惜,這是牛頓力學的結論,只適用於低速執行的物體。

人所處的慣性系和齒輪外邊緣的慣性系是不一樣的。我們比較速度,首先必須保證慣性系始終統一,不能在不同的慣性系裡跳來跳去,最後把自己也弄糊塗了。

如果以人所處的慣性系為基礎,我覺得,在相對論效果的影響下,應該應用相對論的計算公式來計算齒輪的外邊緣的速度,從而可以發現它的速度不會超過光速。

再舉個例子,如果以地球為參照系,a以0.5倍的光速向東運動,b以0.5倍的光速向西運動,那麼在以a為參照系來觀測,是不是b的速度就是光速呢?

答案當然不是,因為接近光速的運動,我們已經不能用牛頓力學裡的公式去計算了,我們應該使用相對論裡的公式計算,最後,我們會發現,b相對於a的速度還是小於光速。

2樓:匿名使用者

你騎過變速自行車嗎?當你把速度檔調到最高檔的時候,你會覺得雖然腳踏板轉一圈,車輪的行進距離提高了,但你會覺得蹬起來更費力了。如果你上面說的想法可以實現產生無限大的速度的話,那麼,只要給自行車上多裝幾個變速輪,你就可以跑得比f1還要快了,但這是行不通的,你會發現這樣的自行車根本連一下也蹬不動。

也許人的力量與大型動力裝置來比是小了一些,但如果我們要做到使機械運動達到光速這樣的數量級水平,即使是最大型,最先進的機器,恐怕也是微不足道的,甚至可以說差得不是一個數量級的水平。即使把真空中的電子這樣質量極微的粒子加速到接近光速,也是需要耗費巨大能量的,要讓機械裝置達到這樣速度,想都不要想。

即使這樣的齒輪即使是用最緊固的材料做成的,即使整個系統的摩擦阻力為零,使是第一個齒輪能夠在這樣的變速比下有足夠的力量驅動其餘的齒輪,轉速最快的齒輪也會在其線速度與光速還相差n多個數量級的時候在離心力的作用下分崩離析。。。所以,還是讓你的大膽設想永遠停留在理論上吧

3樓:夕陽乞丐

(你的意思是一個大齒輪和一個小齒輪共體,然後再無限的傳導下去)

假使你可以給那個大齒輪無限大的力量使它帶動另個小齒輪及大齒輪轉動,那麼就可以,但估計那個力量也是十分可觀的,你想,大齒輪和小齒輪半徑之比是10:1,無限的比下去……那麼力的比是10:1,也就是說假如兩個齒輪,第一組的大齒輪和第二組的小齒輪,那麼要使第二個齒輪速度增加,就必須給第一個齒輪一個是第二個齒輪受力的10倍那麼大的力,這樣無限下去,你想這個力有多大,也就是說這個力無法實現,你說的速度也就無法實現了,速度和這個力成正比,要想得到更大的速度,必須有足夠大的力量……(呵呵,你的設想的確不錯哦!)

4樓:

當然不可以了

這種基本的物理學問題

考慮了阻力作用沒有呀`1\還有很多要計算的`1

5樓:

相對論認為,天大地大不如光速大,無限大的速度就需要無限大的能量支援,你有麼?

6樓:匿名使用者

佩服你的想象力,但你想過要多大力才能轉動呢?能量是守恆的,理論上的事情不能用實驗來說明,還要用理論,你如果解決了這個問題,就一定能改變世界了。

7樓:匿名使用者

根本動不了,阻力太大。

為什麼齒輪轉動的圓周速度最大隻有300m/s,不能再大了嗎?是什麼因素限制的呀

8樓:匿名使用者

齒輪傳動的缺點是高速時平穩性較差,噪聲較大,園周速度和轉速好像沒有極限值,有的轉速每分鐘可達幾千轉、幾萬轉,這要看實際需要與實現的經濟性,速度越快對齒輪的材料、加工精度、熱處理等要求越高。

9樓:海樓

我想還應考慮的是,齒輪速度超過了300之後,他的壽命問題,速度高了,壽命上不去。用不了多久,就需要換。代價會很高。

10樓:匿名使用者

太大的話會發熱 影響潤滑 從而加劇磨損 嚴重的話膠合

加速度可不可能無限大?

11樓:仨x不等於四

「光瞬間就有30萬千米每秒的加速度」,那樓主的意思是光本來也是像一個小球一樣靜止在那裡的,然後被什麼力打了一下開始加速?這顯然不是的,光是電磁波,屬於電場和磁場相互**的形式,處理它完全不是牛頓力學處理一個小球那樣的物體,所以也就沒有「從靜止加速,加到光速」這個過程。

另外說句題外話,物理裡面對於「無限大」的理解問題。物理裡面說所有的量都是在某種比較下說的,「無限大」也不是真的數學意義上的無窮無盡。說一個東西a是無限大,只是和實驗條件裡面的任何量去比,都比它們大很多,完全不用考慮a不夠會怎麼樣。

比如,地球半徑作為一個物理量,如果你研究的是汽車在公路上跑,那地面就是平坦的(也就是說地球半徑是無限大),因為這個研究物件裡面的所有東西(汽車尺寸、行走路程)之類的都很小,汽車跑一段距離,地面在這段距離內的彎曲完全可以忽略。但是研究地球繞太陽轉的時候,地球看成一個質點了,因為和軌道的尺寸相比,地球半徑小很多,處理成質點才合適,這時候地球半徑不是無限大,而是無限小了。

12樓:悲觀行者

加速度和速度沒有直接關係,光就算速度很大,但它是勻速,所以a=0

13樓:匿名使用者

牛頓定律研究的加速度只適合巨集觀物體,不適合微觀物質,光是微觀粒子當然不能這樣解釋。

14樓:匿名使用者

光在真空中的速度是30萬千米每秒,它不是瞬間獲得的,沒有加速度。

15樓:aqua_暗流

光不是物體 它是電磁波 是有電磁場組成的

16樓:匿名使用者

物理上經典物理(嚴格的說是非量子物理)過程是可微的,物理過程都可以看作運動狀態相空間的一個流形,如(v,a)這六個個物理量(v和a都有三個維度)可以完全描述物體的運動狀態

其中速度是連續可微的(可導),a=dv/dt,等你學習了高等數學就知道連續可微是一個多麼神奇的性質。

光子的產生是一個原子態過程,產生方式有很多種,能級躍遷會吸收或放出光子,這些過程只能用量子物理來解釋,能量的賦予和接受都是一份一份的,是量子化的過程,是不可微的,可以認為瞬間產生了達到光速的光子,這裡面沒有加速度的概念,光子的靜質量為0,對一個沒有質量的物件談加速度是不合適的

舉個例子e-+e+=2r

這是正負電子湮滅的過程,r是光子

光子的能量取決於頻率e=hv

齒輪轉動快慢與齒**小有什麼關係?

17樓:匿名使用者

齒輪轉動的角速度只與你所給的驅動轉軸角速度有關,同一個轉輪上,角速度處處相等;但是線速度就與齒輪的半徑有關了,如果角速度設為w,線速度設為v,齒輪半徑設為r則有如下關係式 v=rw

18樓:匿名使用者

兩個相鄰的齒輪轉動速度相同

19樓:匿名使用者

多看物理,圓周運動。

齒輪速度怎麼計算

20樓:一見傾心張老師

答:主動輪900轉,20個齒

中齒輪的轉數=900x20/40=450轉後齒輪的轉數=450x40/50=360轉(望採納)

21樓:qq199653白羊

齒輪速度比也稱速比或者是傳動比。

傳動比=使用扭矩÷9550÷電機功率×電機功率輸入轉數÷使用係數。

傳動比=主動輪轉速除以從動輪轉速的值=它們分度圓直徑的倒數的比值。即:i=n1/n2=z2/z1(齒輪的)

對於多級齒輪傳動:1.每兩軸之間的傳動比按照上面的公式計算。 2.從第一軸到第n軸的總傳動比等於各級傳動比之積

22樓:養生小張喔

回答設主動齒輪的齒數z1,被動齒輪的齒數z2,主動齒輪的轉速n1,被動齒輪的轉速n2,

那麼他們的關係是:z1/z2=n2/n1,

即主動齒輪齒數與被動齒輪齒數之比等於兩齒輪轉速的反比。

按此公式,只要你知道其中3個引數,即可計算餘下的一個引數。

舉個例子:z1為10齒,z2為20齒,n1為100轉/分鐘,n2是多少轉/分?

將引數代入公式:10/20=n2/100;n2=z1×n1/z2=10×100/20=50**/分)。這樣,你應該可以根據已知齒輪齒數及對轉速的要求來計算轉速或齒輪的齒數了。

提問大皮帶車輪23cm,小皮帶輪4.5cm,馬達轉速1480轉,求大過小轉速

我要答案不是要公式

回答好的,請稍等

23×3.14=72.22

72.22*1480=106,885.6

106,885.6/4.5/3.14

更多10條

23樓:海藍而不深

齒輪圓周速度v=πdn/60000(米/分)

其中:π 圓周率、d 齒輪外徑(毫米)、n 轉速**/分)

希望對你有幫助。

假如我用許多齒輪組成單向齒輪,轉動最小的齒輪,那最大的齒輪的速度就比光速大了嗎

24樓:匿名使用者

樓上的兩種回答,加上被推薦的回答,都沒有回答到點子上,被推薦的回答涉及的根本不是相對論內容,而是但從材料角度進行考慮!那我就不說什麼了!

現在,我們從純理論的角度來研究這個設想的可能性!

首先,你轉動小齒輪,帶動大齒輪轉動,小齒輪轉動越快,那麼大齒輪也越快,你會想,那麼我以一個小於光速的線速度轉動小齒輪,那麼大齒輪的線速度可能大於光速!真的是這樣的嗎?答案是否定的,事實上,你轉動小齒輪是無論如何都無法達到你理論計算的那個線速度,隨著你轉動的加快,加速會越來越困難,只能無限接近,而不能達到!

這就是相對論限制,究其原因,就是你是人不是神,你沒有無窮大的能力使然,達到光速,需要無窮大的能量,你哪來呢?

25樓:求學路途中

呵呵,理論上你說的也沒錯。當它的速度超過光速時你不考慮它發熱嗎,要什麼材料才能保證啊,我估計你就是拿造火箭的材料去做它都不行,還有就是你的動力源,你拿什麼讓如此大力矩的齒輪去轉呢,就像有一句話「給我一個支點,我把地球撬起來」,可是這個支點你去哪找啊,呵呵,朋友你的想法太有才了。

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