La velocidad de la luz es de 300,000 km / s. Un cuerpo, a esa velocidad, cuando golpea cualquier cosa, puede tener un gran impacto en él. Entonces, cuando la luz golpea cualquier objeto, ¿por qué no hay movimiento producido en el objeto?

Una buena pregunta!

Imagínense que hay una montaña como la de la imagen de abajo.

Fuente: Google

Viajas a una velocidad de la luz de 3 x 10 ^ 8 m / sy a esa velocidad golpeas la montaña.

¿Qué va a pasar?

Tal vez pocas grietas y pocas roturas rotas.

¿La montaña se moverá (o) tendrá movimiento?

Obviamente, no puede tener movimiento y es porque el movimiento es causado debido a la fuerza aplicada y la fuerza aplicada depende tanto de la velocidad como de la masa.

Entonces, cuando la luz (protones) golpea una superficie habrá un efecto fotoeléctrico – Wikipedia (como esas pocas rocas ruedan hacia abajo) y ¿por qué no hay movimiento debido a eso? Porque el fotón es una partícula sin masa.

Sí, sé que la masa de protones es 1.67 x 10 ^ -27 kg.

Ahora, explicar por qué dije que el fotón es una partícula sin masa alargará esta respuesta.

Es simple ya que depende de la masa como factor principal.

En primer lugar, debe saber que cualquier partícula que tenga masa en reposo no puede viajar a la velocidad de la luz. Los fotones que transportan luz también tienen masa en reposo cero. Pero debido a su alta energía cinética, gana masa relativista infinitesimal.

Ahora, volvamos a los días escolares. Hemos estudiado que cuando se produce una colisión se conserva el impulso. Por lo tanto, cuando los fotones que se mueven a la velocidad de la luz chocan con usted, se conservaría el impulso y, según usted, debería haber ganado algo de velocidad. Pero no es cierto porque la masa de fotones es muy muy pequeña. Si está en reposo y el fotón está llegando a una gran velocidad, también se considera que el impulso del sistema es cero. Por lo tanto, incluso después de la colisión, el impulso seguirá siendo cero y no ganarías ninguna velocidad.

Gracias.

¿Seguramente no crees que depende completamente de la velocidad? La consideración principal aquí es el impulso, ya que eso es lo que hará que las cosas se muevan (la energía puede tener otros efectos).

¿Cuánto impulso crees que tienen los fotones?

Energía del fotón [matemáticas] = h \ nu = | p | c [/ matemáticas]

Donde [math] \ nu [/ math] es la frecuencia, [math] h [/ math] es la constante de Planck y [math] | p | [/ math] es la magnitud de la velocidad. Entonces

[matemáticas] | p | = \ frac {h \ nu} {c} [/ math]

Sí, [math] \ nu [/ math] es bastante rápido, para fotones comunes o de jardín. Pero incluso los rayos cósmicos bastante extremos luchan contra dos relaciones severas; [matemática] c [/ matemática] (que es bastante rápida; como ve, lo que sea que esperara, esto disminuye el impulso) y [matemática] h [/ matemática] es bastante pequeña, en términos de actividades domésticas que realmente notará . Es la cantidad de “acción”, y casi todo lo que has notado que sucede representa un enorme múltiplo de la misma. En términos de dar un impulso a algo, el impacto de un fotón es casi infinitamente pequeño.

Sí, sí, estar al sol significa muchos fotones. Montones y montones de fotones. Aún así, el impulso total no es mucho. Siendo vago, lo busqué en lugar de resolverlo desde los primeros principios. ¿Cuánto es la radiación total, presume la fuerza en la Tierra por la luz solar que cae sobre ella? Acerca de [matemáticas] 6.6 \, 10 ^ 8 N [/ matemáticas]. Eso es bastante, pero para todo el planeta?

El radio de la Tierra, a una aproximación decente, es [matemáticas] \ frac {2 \, 10 ^ 7 m} {\ pi} [/ matemáticas], por diseño del medidor.

La sección transversal de la Tierra tiene un área [matemática] \ frac {4 \, 10 ^ {14} m ^ 2} {\ pi}. [/ Matemática]

Presión máxima frente al sol:

[matemáticas] \ frac {6.6 \, 10 ^ 8 \ pi} {4 \, 10 ^ {14}} Nm ^ {- 2} [/ matemáticas]

Demonios, llámalo [matemáticas] 5 \, 10 ^ {- 6} Nm ^ {- 2} [/ matemáticas]

¿Has sentido el sol golpeando tu cabeza? Eso es lo difícil.

El fotón de una luz no tiene masa. Por lo tanto, el momento de la luz será 0. [ Momento (p) = Masa (M) × velocidad (v) , ya que la masa es cero, es decir, M = 0, por lo tanto, Momento (p) = 0]

Por lo tanto, cuando un fotón golpea un objeto … entonces,.

Según la conservación de Momentum , tenemos

(Masa del objeto) × (velocidad del objeto) = 0 × 300000 = 0,

Como la masa de un objeto no puede ser cero, por lo tanto, su velocidad debe ser cero. Por lo tanto, el movimiento del objeto no se verá afectado.

De hecho, la luz ejerce presión sobre el objeto que cae, pero la presión ejercida viene dada por la fórmula p = U / c, donde U denota la energía del fotón de luz y c es la velocidad.

Como es obvio, la presencia de c en el denominador reduce el valor de p a insignificante. Es por eso que no sentimos ningún efecto cuando la luz cae sobre nosotros ya que nuestra inercia lo supera fácilmente.

La derivación de la fórmula está fuera de contexto en esta respuesta.

Realmente crea algo de movimiento. En ese movimiento se basa la base de nuestra fotoquímica. La luz es una dualidad que posee doble naturaleza de ondas y partículas. Por lo tanto, cada vez que golpea a la velocidad de 300000 km / s. Actúa como ondas y sufre interferencia. Y también la luz visible no tiene una sola dirección para moverse, por lo que se dispersó en todas las direcciones, esa es la razón por la cual la fuerza del impacto se distribuye por igual en todas las direcciones y nunca te deja sentir mucho

Dado que la luz constituye partículas “sin masa” llamadas fotones. Por lo tanto, tiene un momento lineal cero. Por lo tanto, cuando golpea un objeto no hay cambio en el impulso y, por lo tanto, no hay fuerza. Entonces el cuerpo no se mueve.

Primero que nada, la velocidad de la luz es 299,792,458 m / sy la última declaración que hiciste es incorrecta. Porque la luz tiene energía que a su vez tiene impulso. Entonces, si la luz cae sobre cualquier objeto, transfiere su impulso a ese objeto que luego se mueve (sus efectos se pueden ver si la masa del objeto sobre el que cae la luz es pequeña).

Porque el fotón no tiene ninguna masa en reposo. Puede buscar en Google el concepto de masa de alquiler y masa móvil. Debido a que F = ma, aquí m es la masa en reposo. Ya que m es cero. Por lo tanto, F es cero. Por lo tanto, no se produce ningún efecto.

Simplemente vaya al concepto de E = mc ^ 2. Obtendrás tu ans.

La masa de luz en reposo es 0, por lo que no contribuye al impulso donde el impulso es 0 en este caso