¿Por qué a altas velocidades falla la mecánica newtoniana?

TL; DR (Resumen): porque se supone que la masa del objeto en Mecánica Newtoniana es constante pero cambia con el cambio en la velocidad del objeto


La fuerza es directamente proporcional a la tasa de cambio en el impulso.
[matemáticas] \ vec {F} = \ frac {\ mathrm {d} \ vec {p}} {\ mathrm {d} t} [/ math]
[matemáticas] p = mv [/ matemáticas]
[matemática] \ frac {\ mathrm {d} p} {\ mathrm {d} t} = \ frac {\ mathrm {d} (mv)} {\ mathrm {d} t} [/ math] = [math] v. \ frac {\ mathrm {d} m} {\ mathrm {d} t} + m. \ frac {\ mathrm {d} v} {\ mathrm {d} t} [/ math]

m (masa) en función de la velocidad viene dada por: [matemática] m = \ gamma m_ {0} [/ matemática]
[math] m_ {0} [/ math] es la masa del objeto en reposo y [math] \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ {2}} {c ^ { 2}}}} [/ math] (v es la velocidad del objeto yc es la velocidad de la luz)

Sin embargo, en Mecánica Newtoniana se supone que m es constante, por lo tanto [math] \ frac {\ mathrm {d} m} {\ mathrm {d} t} = 0 [/ math] y desde [math] \ frac {\ mathrm { d} v} {\ mathrm {d} t} = aceleración (a) [/ math]

Da la Segunda Ley de Newton: [matemáticas] \ vec {F} = m \ vec {a} [/ matemáticas]

Sin embargo, que fallan a mayor velocidad ya que el factor [math] \ frac {\ mathrm {d} m} {\ mathrm {d} t} [/ math] no es cero.

Solo por lo que sé, no es perfecto incluso a velocidades más bajas, solo la cantidad de imperfección es tan pequeña que no lo notará.
Hay un factor 1-v ^ 2 / c ^ 2 involucrado en las ecuaciones generalizadas que son aplicables a todas las velocidades. Este factor tiende a 1 a velocidades más bajas y, por lo tanto, todas esas ecuaciones convergen con las leyes de Newton.

More Interesting

Si los experimentos de prueba de Bell coincidieran con el realismo local y violaran las predicciones de QM, ¿podría QM adaptarse fácilmente o se rompería fundamentalmente?

¿Es correcto afirmar que dos eventos no pueden suceder simultáneamente porque el principio de incertidumbre de Heisenberg limita nuestra capacidad de conocer sus condiciones iniciales?

¿TODA la energía es electromagnética?

¿Qué papel juega la conciencia en la física cuántica?

¿Qué sucede dentro del cristal en una conversión descendente paramétrica?

Mecánica cuántica: ¿Cómo puede medir algo cambiar las propiedades de la cosa que se está midiendo?

Si la incertidumbre en la ubicación de una partícula es igual a la longitud de onda de-broglie, ¿cuál es la incertidumbre en su velocidad?

¿Cuáles son algunos ejemplos de partículas cuánticas que exhiben viajes en el tiempo?

¿Un espejo acelerado en el vacío emite fotones?

¿Qué son los vectores ket?

¿Cómo difiere la dispersión en la mecánica cuántica y la mecánica clásica?

Un físico típico no puede diagnosticar y solucionar un problema del motor. Un mecánico típico no puede explicar la gravitación o la mecánica cuántica. ¿Quién es más ignorante?

¿Hay alguna manera de dividir los fotones de rayos gamma en fotones menos energéticos? ¿Se puede hacer también para rayos X, UV, etc.? ¿Y es lo opuesto posible, combinando fotones de baja energía en uno de alta energía?

Un modelo de enredo de acción a distancia requiere simultaneidad, pero no se ha demostrado su simultaneidad. ¿Cómo explica esto QM?

¿Existe realmente la suerte según la física cuántica?