Si viaja a la velocidad de una bala y dispara un arma cargada, ¿volverá la bala al arma o duplicará su velocidad para un observador externo?

En primer lugar: este concepto específicamente no se aplica a la luz. Una vez que alcanza las velocidades relativistas, la forma en que las velocidades se suman deja de ser una simple [matemática] v_1 + v_2 = v_3 [/ matemática]. Si quieres hacer ese tipo de matemática, querrás convertir tus velocidades a una medida k de velocidad tan rápida como la velocidad del infinito a medida que tu velocidad se aproxima a la velocidad de la luz. Pero su concepto se aplica a las balas, porque tan rápido como son las balas, no están cerca de la velocidad de la luz.

Entonces, sí, si viaja a la velocidad de una bala y dispara un arma cargada, la bala que dispara irá al doble de la velocidad de la bala original cuando salga del cañón del arma. Por ejemplo, un avión de combate supersónico vuela tan rápido como algunas balas y puede disparar sus armas sin preocuparse de que las balas retrocedan en los cañones de las armas. Pero incluso nuestros aviones de combate más rápidos no pueden manejar más de aproximadamente una millonésima parte de la velocidad de la luz, dar o tomar un orden de magnitud.

También vale la pena señalar que disparar un rayo láser no es análogo a disparar una bala: el rayo láser funciona de acuerdo con las leyes de electromagnetismo de Maxwell, que dicen que la luz que se emite siempre viaja a la misma velocidad, independientemente de lo que la emita; mientras que un arma funciona de acuerdo con la cinemática que no hace tal predicción.

¿Alguna vez arrojó una pelota y la atrapó mientras estaba en un automóvil? La pelota no se devuelve porque ya posee el movimiento hacia adelante del automóvil. Este mismo concepto se aplica a su pregunta. La bala ya posee el movimiento del arma. La reacción química dentro del arma no envía la bala a su manera alegre en un límite establecido. Solo aplica mucha energía cinética, lo que se traduce en velocidad. Algo así como cuando arrojas una pelota durante un partido de fútbol, ​​comienzas a correr para agregar la energía cinética de tu cuerpo a la pelota.

En cuanto a la luz, antes de explicarte, debes entender que hay algo de física loca aquí. Las cosas pueden no tener sentido. La velocidad de la luz es c. Los experimentos de Michelson-Morley de 1887 demostraron que c era constante, sin importar quién sea el observador. El observador externo y usted medirían c como la velocidad.

TL: DR

1) La bala irá el doble de rápido.

2) No, no puede.

La bala va el doble de rápido.

La luz, por otro lado, no funciona de la misma manera, desafía nuestra comprensión común. Simplemente debe aceptar las extrañas explicaciones de cómo viaja la luz, a saber, que:

  • Cuando se trata de la luz, las cosas se ponen realmente “complicadas”.
  • Siempre obtienes la misma velocidad sin importar cómo la midas.
  • El tiempo no es tan constante como piensas y puede ser diferente para diferentes observadores.
  • El tamaño también puede cambiar.
  • El concepto de espacio no es tan simple como pensamos. Parece que a medida que el espacio cambia de tamaño, también lo hace nuestra regla para medirlo.
  • En el borde del universo, el espacio se detiene para que no haya más espacio para que el universo se ‘expanda’. Ese es también el * fin * del espacio mismo. No solo no hay nada ahí fuera, ni siquiera hay más “espacio”.

Saludos,

PD Las cosas son igual de “atornilladas” a nivel cuántico.

No importa si estás a la velocidad de una bala o al 50% de la velocidad de la luz, suponiendo que este sea un ejercicio de física. Incluso no importa si estás al 99% de la velocidad de la luz. (Se vuelve aún más divertido si la bala es una linterna).

Si vas a decir, por ejemplo, 1,000 m / s (metros por segundo) y disparas una bala, la bala ahora va a 2,000 m / s (suponiendo un rifle moderno de alta potencia con una carga de mano personalizada para facilitar las matemáticas) .

Ahora, ¿qué quiero decir con “ir a”. Digamos que estás parado (corriendo) en la luna, en una pista LARGA. Un observador está parado a tu lado. (Digo la luna para que la molesta atmósfera no se interponga en el camino, mucho).

Alguien parado a tu lado medirá la bala a 2,000 m / s, y tú a 1,000 m / s.

Ahora, digamos que estás al 50% de la velocidad de la luz. Cree que está parado, pero mide que el observador retrocede, en relación con usted, a 866 m / s. Tú disparas la bala. Lo mides yendo a 1,000 m / s por delante de ti.

Ahora aquí es donde se pone interesante. El observador te parece un poco flaco, y esa bonita y larga pista parece muy corta. Le preguntas al observador cuáles fueron las velocidades. Él dice que ibas al 50% de la velocidad de la luz, y la bala iba casi a la misma velocidad, pero en realidad al 50% + 866m / s. Le dices que está loco, iba a 1,000 m / s. (La bala a 299,793,324 m / sy usted a 299,792,458).

Él te dice que estás loco, porque mi regla tiene solo 866 mm de largo, no un metro de largo. Dile que su gobernante está apagado. De hecho, ambos piensan que los demás tienen reglas más cortas. Entonces, ¿cómo pueden AMBOS pensar que el otro es más delgado?

Tomas un pase alrededor de la luna y decides volver a medirlo. Cuando el borde delantero de tu regla pasa por el frente de su regla, gritas “frente”. Cuando el borde posterior de su regla pasa el borde posterior de su regla, grita ‘atrás’.

Resulta que ves que el borde delantero de tu regla pasa por el borde delantero de su regla, luego el borde trasero de tu regla golpea el borde trasero de su regla un poco más tarde; esto se adapta a tu opinión de que su regla es más corta.

Tu amigo, por otro lado, ve que la parte posterior de tu regla pasa por la parte posterior de su regla ANTES de que el borde frontal pase por la parte delantera de su regla.

¡Ni siquiera pueden ponerse de acuerdo sobre cuándo suceden los eventos!

Ahí es cuando te das cuenta de que Einstein tenía razón: incluso el tiempo cambia de una manera no intuitiva. El tiempo no solo fluye de manera diferente para ambos, los eventos ni siquiera ocurren al mismo tiempo.

Así es como ambos piensan que el otro se ha reducido.

Ahora, si agregas aceleración a la mezcla, la dilatación del tiempo y todo sigue sucediendo, pero cuando aceleras siempre “ pierdes ” el tiempo. Creo que esta es la razón por la cual la gente piensa “si viajas cerca de la velocidad del tiempo de la luz es más lento”. No lo es Crees que todos los demás se mueven más despacio.

Imagine lo que sucede al 99.999999% de la velocidad de la luz. Todos en la Tierra piensan que realmente te estás moviendo ssslllooowww … ¡pero miras y piensas que la galaxia de la Vía Láctea tiene solo 36 años luz de espesor! Mejor ser bueno esquivando estrellas …

Aquí está la calculadora divertida que encontré a través de duckduckgo: Calculadora de dilatación de tiempo

Para el tirador que va a la velocidad de una bala, la velocidad inicial de la suma sería cero porque el tirador y el arma van a la misma velocidad, lo que equivale a quedarse quieto y disparar el arma. Entonces, para el tirador, la bala no iría más rápido que la bala si ambos estuvieran quietos. Entonces, si la bala sale del cañón de la pistola a 1500 fps, para el tirador esa es la velocidad con la que viajará la bala. Para el observador externo, la bala iría a la velocidad del tirador más la velocidad adicional de la bala que sale del arma.

La velocidad de la luz es un juego de pelota completamente nuevo. Si bien la velocidad de la luz es el límite de velocidad “máxima”, es posible ir más rápido que la velocidad de la luz. Cuanto más lejos salgas en el universo, esas galaxias se están separando y alejando más rápido que la velocidad de la luz en relación con la mayoría de las galaxias más cercanas a nosotros. Es por eso que el universo tiene 13.600 millones de años, pero el universo observable tiene 93 mil millones de años luz de diámetro o un radio de 46.500 millones de años luz. Y después del “big bang” durante la inflación, todo era energía pura, sin masa, y viajaba varias veces a la velocidad de la luz. y los 93 mil millones de años luz de ancho es justo lo que podemos ver. Debido a la ley de Hubbles, las galaxias más lejanas viajan lejos de nosotros más rápido que la velocidad de la luz, pero la luz que viaja desde esas galaxias solo va a la velocidad de la luz, por lo que nunca podremos ver la luz de las galaxias más lejanas.

La bala saldrá del cañón del arma al doble de la velocidad en relación con un observador estacionario. Sin embargo, la resistencia del aire ralentizará la bala por debajo de la velocidad de la pistola y la pistola la pasará por completo, a una altura más baja dependiendo de la gravedad y las velocidades originales. Los primeros cazas a reacción se dispararon a sí mismos debido a este efecto. La lección se aprendió muy rápidamente y se hicieron cambios en el avión.

La velocidad de la bala aumentará la velocidad de la pistola e irá el doble de rápido. Para viajar a una velocidad de la luz más cercana, no funciona así. Ese es todo el razonamiento detrás de la relatividad. Los objetos expulsados ​​de una fuente en movimiento no pueden exceder la velocidad de la luz, ni siquiera la luz misma. Para obtener información sobre cómo se trata esto, digamos al 50% o más de c, consulte la adición de velocidad de Einstein en: Adición de velocidad de Einstein

La velocidad de la bala se suma a la velocidad del arma (en general).

PERO si gritas “Ahora” y aceleras y gritas “No”, el “No” nunca se pone al día con el “Ahora”. (A menos que golpee una pared) La velocidad del sonido es constante. No depende de la velocidad de la fuente.

Del mismo modo con la luz. La luz actúa como si fuera sonido (más o menos). El éter para el sonido se llama aire. Pero hay un éter para la luz (tal vez). Ver: éter

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