värin havaitsemisen muuttuminen nopeuden mukaan.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Muistaakseni doppler ilmiö koskee valoa samalla tavalla kuin ääntäkin. Tulipa mieleen, että onko edes teoriassa mahdollista ajaa autolla punaista päin sillä nopeudella, etttä punainen valo näkyy kuljettajan silmiin doppler ilmiöstä johtuen vihreänä? Vai joutuisiko autolla ajamaan valoista pois päin että tämä unelma toteutuisi? Kummin päin se oikein menee?

Joitakin epämääräisiä laskelmia pyörittelin, ja lopputulokseksi sain, että auton pitäisi kulkea noin 373 Gm/h, eli noin 0,34 kertaista valon nopeutta. Onko tässä päätä taikka häntää?

Kommentit (7)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26894
Liittynyt16.3.2005
Tetrafuran
Muistaakseni doppler ilmiö koskee valoa samalla tavalla kuin ääntäkin. Tulipa mieleen, että onko edes teoriassa mahdollista ajaa autolla punaista päin sillä nopeudella, etttä punainen valo näkyy kuljettajan silmiin doppler ilmiöstä johtuen vihreänä? Vai joutuisiko autolla ajamaan valoista pois päin että tämä unelma toteutuisi? Kummin päin se oikein menee?

Joitakin epämääräisiä laskelmia pyörittelin, ja lopputulokseksi sain, että auton pitäisi kulkea noin 373 Gm/h, eli noin 0,34 kertaista valon nopeutta. Onko tässä päätä taikka häntää?

Tuota luokkaa vaadittava nopeus on, ja suunta kohti punaista. Sen mahdollisuus riippuu siitä, mitä tosimaailman ilmiöitä otat mukaan teorioihisi. Jos unohtaa aerodynamiikan ja olettaa autolle rajattoman työntövoiman, se onnistuu mikäli pidetään pyörät tukevasti irti maankamaralta eikä oleteta että ne pyörivät nopeuden edellytämällä kulmanopeudella.

Seuraavaksi voit arvioida mitä tapahtuu kun törmäät risteyksessä toikkaroivaan humalaiseen.

Vierailija

Joskus fysiikan tunnilla kerrottiin, että jos nopeus on niin ja niin monta prosenttia valonnopeudesta, eivät normaalit mekaniikan kaavat enää anna tarkkoja vastauksia. Muistaako kukaan mikä tuo raja oli? kaiketi tuo 0,34 c alkaa jo ylittää tuon rajan joten voidaan turvallisin mielin vain todeta, ettei tällä laskentataidolla kannata kommentoida humalaisen kohtaloa - muuta kuin että huonosti käy.

Vierailija

Muistaakseni suppeaa suhteellisuusteoriaa aletaan hyödyntämään nopeuden kasvaessa yli kymmeneen prosenttiin valonnopeudesta. Tämä siis ainakin riittää lukiolaskuissa tarkkuudeksi. Mielestäni aina voi käyttää suhteellisuusteorian kaavoja, mutta pienemmissä nopeuksissa poikkeama on niin pieni, että tulokset pysyvät käytännössä samoina hyödyllisissä mittatarkkuuksissa.

Itse päädyin suurinpiirtein samaan tulokseen nopeudesta kuin ketjun aloittaja, kun en ottanut huomioon suhteellisuusteoriaa, koska en nyt sitä ihan suoralta kädeltä muistanut.

Vierailija

Mahdollista vaihtelua voi toki aiheuttaa se mikä aallonpituus kenenkin mielestä on vihreä ja mikä punainen. vihreän aallonpituus on wikipedian mukaan 495-750 nm. Siitä haarukasta nappasin summan mutikassa 520 nm. samalla tavalla sain punaisen määritelmäksi 700 nm. Valon nopeudeksi otin 299792458 m/s; ei enempää eikä vähempää.

P.S. Tällöin vaadittava nopeus on 0,346153... c, jonka aluksi pyöristin hieman väärin.

Vierailija

Kuten jo mainittua, punaisen saa näyttämään vihreältä kunhan vaan posottaa tarpeeksi lujaa kohti valoja. Nopeus sitten riippuu mikä on "punaisen" valon aallonpituus ja toisaalta tavoiteltava "vihreän". Ite muistelen joskus aikoinaan laskiessani saaneen jotain 0,18c vauhdin. Joka tapauksessa doppler efekti valolle selittää aukottomasti ilmiön, missä taksikuski kiihdyttää joka ikisiin valoihin oli valo sitten vihreä tai punainen-yrittävät poloiset muuttaa sen omissa silmissään vihreäksi jolloin voi sitten hyvällä mielin todeta ettei ole rikkonut lakia.....

Suhteellisuusteoria pätee yhtälailla alle 0,10c vauhdeissakin, ja ero on merkittävä kunhan vaan vaaditaan tarpeeksi tarkkuutta mittauksilta. Lukiolaskuissa riittää kuitenkin aina se 0,10c sääntö. Ja aina ei kappaleella tarvitse olla nopeuttakaan, yleinen suhteellisuusteoria kun kuvaa gravitaatiokenttien suhteellisuutta, ja siten esim sukellusveneen paikallaan kuukausia 200 m syvyydessä oleva kello kokee myös aikadillaation. Jos ei usko niin ei muutakuin kokeilemaan omalla (tai kaverin) gps-laitteella, jos näyttää ees suunnilleen oikein niin suhtis pätee: ilman suhtiksien korjauksia paikka heittää n. 10 km.

Vierailija

Vau. Ei olis arvannu että heittoa tulis noin paljoa. Meikäläisen kepsi ilmoittaa mittaustarkkuudeksi useimmiten 15-20 m mutta todellisuudessa haettu piste vaeltaa noin viisi metriä joka suuntaan, mutta pysyttelee kiltisti sillä alueella.

Vierailija

Ilman suhteellisuusteoriaakin saa värit häipymään tekemällä kiekon johon pääväreillä sektoreita. Nopeasti pyörittäen se näyttää valkoiselta.
Ropeli katoaa myös miltei kokonaan kun se pyörii. Heiluta jotain näytön edessä, niin näet sen monena ja harmaana. Prismalla saat värit eroteltua. Siinä suhtiksen suora sovellus: Valon nopus muuttuu väliaineessa.
Sama hämärässä värit katoavat.

Uusimmat

Suosituimmat