¿Cuál es la masa de un objeto en movimiento, moviéndose a una velocidad de 0.8c?

La masa de un objeto que se mueve a cualquier velocidad es la misma que la masa de ese objeto que se mueve a cualquier otra velocidad, incluso en reposo en relación con algún marco de referencia inercial.

En los viejos tiempos, había algo llamado masa relativista , [math] m_r [/ math], que estaba relacionado con algo llamado masa en reposo , [math] m_0 [/ math], por un factor de Lorentz:

[matemáticas] m_r = \ dfrac {m_o} {\ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2}} [/ matemáticas]

donde [math] v [/ math] es la velocidad relativa al marco en el que se mide la masa en reposo.

Hoy en día simplemente nos referimos a la masa inercial. La masa inercial es independiente del marco y no varía con la velocidad.

La mala respuesta de los viejos tiempos a su pregunta es que el factor de Lorentz para [math] v = 0.8c [/ math] es

[matemáticas] \ dfrac1 {\ sqrt {1-0.8 ^ 2}} = \ dfrac1 {\ sqrt {0.36}} = \ dfrac53 [/ matemáticas]

un aumento nocional de dos tercios o alrededor del 67%.

aplicar la ecuación

M = m / sqrt (1- (v / c) ^ 2)

de acuerdo con esto, la masa será M = m / 0.6 donde ‘m’ es la masa en reposo del objeto

Los físicos usan dos definiciones diferentes con respecto a su pregunta. Primero hay una “Masa de descanso” que define las “cosas” reales que existen. Un electrón tiene una masa en reposo de aproximadamente 0,511 MeV de energía. Si se queda quieto (lo que rara vez hacen los electrones), ESO sería la “masa”. Sin embargo, los electrones dentro de los átomos se disparan sorprendentemente rápido, generalmente a una buena fracción de la velocidad de la luz. Por lo tanto, cada electrón “orbita” miles de millones y billones de veces por segundo, por lo que son difíciles de rastrear por nosotros los físicos. Si está planeando hacer que su “electrón mascota” choque contra algo, entonces la colisión dependerá de la suma de la masa de reposo y la energía cinética debido a su velocidad. Para responder realmente a su pregunta (y los físicos hacen esto todo el tiempo), necesita saber QUÉ tipo de partícula es (para conocer la Masa en reposo) y también qué tan rápido viaja (que a menudo es mucho más difícil de determinar) . Pero una vez que conoce ambos, la respuesta a su pregunta es un problema de suma bastante simple.

La masa de un objeto con una velocidad relativa de 0.8c es la misma que su masa cuando está en reposo.

Eso es lo que significa “masa” en relatividad.

Si eso no es lo que la pregunta quiere decir con “masa”, entonces la pregunta debe ser más específica.

Por ejemplo, la masa inercial estaría dada por m = F / a … se aplica una fuerza, se mide la aceleración resultante y la relación es la masa inercial. Es la masa utilizada en las Leyes de movimiento de Newton.

En ese caso, la masa inercial viene dada por: [matemáticas] m_i = \ gamma ^ 3 m [/ matemáticas]

Puede ser que la pregunta signifique la “masa relativista”. [matemáticas] m_r = \ gamma m [/ matemáticas].

Lo que sea, debe saber cómo calcular el factor de Lorentz [math] \ gamma = 1 / \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2} [/ math] que, para v = 0.8c llega a 5/3. Su respuesta debe ser un múltiplo de la masa de descanso.

Para más detalles, consulte:

¿Qué es la masa relativista y por qué no se usa tanto?

Algunos argumentan que no debes pensar en la masa relativista, sino en el impulso relativista.
Es decir, p = mv \ beta

La masa no cambia con la velocidad. Su masa en reposo es la única masa invariante. Puede preguntar acerca de su energía y el impulso que cambia con la velocidad.

De acuerdo con la ley de conservación de la masa, la masa es constante siempre que su velocidad sea inferior a C. Números de conversación | Conócela

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