Si la velocidad = 548000000 km / s, ¿cuál sería la energía potencial total en MeV o julios? Sé que nada puede ir más rápido que la velocidad de la luz, pero aún así necesito este resultado.

Seguro.

  • Energía potencial = Gm / r = 6.67408 × 10 ^ -11 m ^ 3 / kg s ^ 2 × m / infinito = 0 (ya que no especificó el radio al objeto gravitante, no hay energía potencial)
  • ¿Quizás quieres energía cinética? La fórmula normal KE = .5mv ^ 2 es una aproximación (primer término de una expansión de la serie Taylor) para baja velocidad y no se aplica. En su lugar, puede usar la energía total menos la masa en reposo de esta manera:

KE = mγc² – m0c² = (mγ – m0) c² (donde m0 es la masa en reposo)

No le diste al resto la masa del objeto. Hace una gran diferencia si es un electrón o un planetoide, o algo intermedio (por cierto, si da la masa en kg, la respuesta aparecerá en unidades mks, julios, que puede convertir a MeV si te gusta). Entonces, lo mejor que puedo hacer es calcular el factor gamma para usted:

γ = 1 / √ (1-v² / c²)
= 1 / √ (1-333717266.5)
= 1 / √ (-333717265.5)
= 1 / i18267.9
= -i0.00005474

En otras palabras, un número negativo imaginario muy pequeño. Eso es solo gamma. Cuando resta la masa en reposo, obtendrá un número de masa negativo, con una pequeña parte imaginaria negativa.

La energía es máxima cerca de la velocidad de la luz. A medida que cruzas la velocidad de la luz (sin tener en cuenta si eso es posible, lo que admites que no lo es) se vuelve imaginario negativo. Si la velocidad continúa aumentando, la energía se reduce. Su velocidad es tan grande que la energía es despreciable.

En otras palabras, es tan difícil reducir la velocidad si uno está por encima de la velocidad de la luz, como acelerar si está por debajo. El aspecto negativo imaginario probablemente significa que no tenemos interacción con él. Pero nadie lo sabe. En cualquier caso, no podemos viajar a ese reino ni dichos objetos, si existen, pueden entrar en nuestro espacio de coordenadas (es decir, con energía real) debido a la barrera a la velocidad de la luz.

No se han detectado tales objetos. Extiende la mente para imaginar sus propiedades, si se encuentran. Cerca de la velocidad de la luz, su masa es principalmente imaginaria, lo que a menudo significa “fuera de fase” y no interactuando. Muy por encima de la velocidad de la luz, es principalmente negativa, lo que es menos claro. Podría significar, por ejemplo, que si lo empujas, va en la dirección opuesta a la que empujas.

Para reducir la velocidad, deberías intentar acelerarlo. Pero va más rápido de lo que puedes ir, así que no puedes atraparlo para empujarlo.

Si se topaba con algo, en lugar de reducir la velocidad, eso lo aceleraría. A medida que se acelera, tiene cada vez menos energía cinética. Presumiblemente tendría gravedad negativa. Hmm, tal vez esto es energía oscura? Un problema muy difícil de investigar.

La energía potencial podría ser cualquier cosa, dependiendo de la ubicación de este objeto y de dónde elija asignar PE cero.

La pregunta probablemente debería referirse a la energía cinética del objeto. La velocidad es mucho más rápida que la velocidad de la luz, por lo que desea que ignoremos el hecho de que no puede ir tan rápido. La velocidad ciertamente introducirá efectos relativistas y el KE tenderá a ser infinito a medida que se acerque a la velocidad de la luz. Claramente tendrá más, pero más que infinito es problemático.

Como la respuesta va a ser incorrecta, sugiero que solo use 1/2 mv ^ 2.

¡No olvide convertir km / s en m / s!

Incluso ignorando la relatividad, todavía pide la energía incorrecta, la energía cinética se trata de la velocidad de un objeto, la energía potencial se trata del potencial o la capacidad de obtener esa energía cinética.

Así que déjame reformular, quieres calcular la energía potencial no relativista que un objeto necesita para poder acelerar a una velocidad que abandone el dominio no relativista de las velocidades.

Eres libre de hacer eso computacionalmente, son simplemente números, para los cuales identificamos que las fórmulas clásicas no funcionan. Esa energía que desea calcular sería simplemente la energía cinética que supondría que la partícula tendría en teoría y eso es [matemática] \ frac {1} {2} mv ^ 2. [/ Matemática]

Ahora depende de la masa que desea acelerar a esa velocidad, por lo que su pregunta no tiene respuesta sin hacer otra suposición. Encontrarás la masa de partículas que te interesa y podrás calcular la energía necesaria para llegar allí creyendo que funcionaría.

Lo que sea que tome, cuando finalmente tome la fórmula relativista de la velocidad a la que llega con algo de energía, es:

[matemáticas] v = c \ cdot \ sqrt {1- \ left (\ frac {m_0c ^ 2} {E} \ right) ^ 2} [/ math]

No importa qué energía conectes, cuanto mayor sea [matemática] E [/ matemática], menor será [matemática] \ frac {m_0c ^ 2} {E} [/ matemática]. Y así, la raíz cuadrada puede variar de [matemática] 0 [/ matemática] a [matemática] 1 [/ matemática] solamente (nota: la [matemática] E [/ matemática] más baja que puede ingresar aquí es [matemática] m_0c ^ 2) [/ matemáticas].

La partícula que aceleras con la energía que calculaste no irá a la velocidad que especificaste, será más lenta que c para una partícula con masa en reposo [math] m_0> 0 [/ math]; y por cierto, esta [matemática] m_0 [/ matemática] corresponde a la [matemática] m [/ matemática] en la fórmula clásica de energía cinética.

También puede pedir el radio de una esfera con una masa de -1 kg y llegaría a un radio negativo o positivo asumiendo una densidad negativa. Puede calcular tales cosas, simplemente no se relacionan con ningún objeto real.

Hay partículas hipotéticas llamadas taquiones que, si existen, viajan más rápido que la velocidad de la luz. Son totalmente consistentes con la relatividad especial, pero con la velocidad de la luz un límite inferior a su velocidad. La energía total de un taquión en realidad disminuye a medida que aumenta su velocidad, y se acerca al infinito a medida que la velocidad disminuye a la velocidad de la luz. La misma relación de energía,

[matemáticas] E = \ displaystyle \ dfrac {mc ^ {2}} {\ sqrt {1 – \ dfrac {v ^ {2}} {c ^ {2}}}}, [/ math]

vale para los taquiones, pero la masa, [matemáticas] m [/ matemáticas], es un número imaginario, que produce una energía real, ya que el denominador también es imaginario.

Como no especificó un valor para la masa invariante, no es posible calcular la energía total. Sin embargo, puede especificar un valor imaginario para [math] m [/ math] y usar la fórmula anterior para calcular la respuesta que está solicitando.

Aquí hay un enlace sobre taquiones: Tachyon – Wikipedia

La energía potencial es la energía almacenada dentro de una entidad en reposo, en relación con su posición. Es posible convertirse en energía cinética u otras formas de energía.

Aquí estaríamos hablando de energía cinética . Como has establecido una velocidad mayor que la de la velocidad de la luz, el estado de energía de la entidad sería infinito . También en este caso, la energía potencial sería 0 ya que el objeto estaría en movimiento.

Espero que esto ayude.

Como sabe “NADA PUEDE IR MÁS RÁPIDO QUE LA LUZ”, entonces también debe saber que de alguna manera puede alcanzar la velocidad de la luz, pero PARA IR MÁS ALLÁ DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ, NECESITA TENER ENERGÍA INFINITA. Y para permanecer en ese estado de velocidad también, necesitas energía infinita. Para elevar aún más la barra de tu velocidad, de nuevo necesitas energía infinita.

Esto es prácticamente imposible. Entonces, básicamente la pregunta en sí es incorrecta. Pero como lo solicitó, la respuesta es infinita.

¡Gracias por leer y que tenga un gran día! 🙂

Su pregunta no contiene ninguna información necesaria para calcular la energía potencial.

Si te refieres a la energía cinética, no puedes calcular eso sin masa.

Si nos das una misa, aún no tienes suerte. Si no usamos la relatividad, la respuesta no será realista y si usamos la relatividad no habrá un resultado “físico”.

Si la velocidad = 548000000 km / s, ¿cuál sería la energía potencial total en MeV o julios? Sé que nada puede ir más rápido [que] la velocidad de la luz, pero aún así necesito este resultado.

Bueno, puede que lo necesite, pero no puede tenerlo. No importa en qué fórmula lo conecte, explotará y no le dará respuesta.

1 X cero es cero

100 X Zero también es Zero

1 / Zero es infinito

100 / Zero también es infinito

Entonces…

La energía potencial de 299792 km / s es infinita

La energía potencial de 548000000 km / s también es infinita

La energía de un objeto sin masa es infinita a la velocidad de la luz.

Por lo tanto, a una velocidad más alta, aunque imposible, la energía sería infinita.

El objeto que tiene una velocidad de la luz tiene una masa infinita, por lo que si habla de la velocidad más que de la velocidad de la luz, es imposible.

La energía potencial no depende de la velocidad sino de la posición, incluso en el hiperespacio.

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