¿Qué le sucede a un cuerpo si gira extremadamente rápido?

Estoy pensando en un objeto, por ejemplo, una pelota o un planeta que comienza a girar con velocidad creciente. Supongamos que su velocidad se acerca a la velocidad de la luz, ¿qué le sucede a este objeto? Hay varias fuerzas actuando. Pero siempre me pillan pensando que se volverá más y más pesado debido a la energía adicional que se necesita para acelerarlo. ¿Eso es todo? ¿O sucede algo más interesante?

Supongo que por "su velocidad" te refieres a la velocidad en la parte más externa. El uso de la rotación a menudo se intenta para "superar" la barrera de la velocidad, por lo que encontrará muchas explicaciones al respecto. Un problema fundamental con esto es que necesitarías un objeto físicamente imposible.
@Bort Ya veo, así que es realmente más complicado de lo que pensaba.
no es imposible de hacer, ni mucho menos, pero siempre existe el peligro de que intentes "romper" la teoría de la relatividad al romper la física en otro lugar. Otro ejemplo que creo que está en muchos libros de texto es un conductor de esquí que pasa por un desnivel. Al principio parecerá que el resultado (¿pasa por encima del hueco?) depende del marco de referencia (debido a la contracción de la longitud), pero al final la resolución es que no puedes asumir que el esquí es un cuerpo rígido, porque un cuerpo rígido tiene una velocidad de sonido infinita que es mayor que C
A medida que un cuerpo en rotación se acerca a la velocidad de la luz, las atracciones moleculares tienden a romperse bajo el estrés de la fuerza centrífuga. Es posible que desee buscar un video de veritasium en youtube, donde han abordado este mismo problema.
@Abhinav Sí, esta situación de conflicto me resulta interesante. Gracias por las palabras clave para youtube. :-)

Respuestas (2)

Tenga en cuenta que "c" significa velocidad lineal, no angular. Entonces, te referirías a la velocidad tangencial.

Si un objeto gira a una velocidad relativista (tangencial), entonces cada "cáscara" tendrá una compresión de espacio y tiempo diferente. Por contracción de las longitudes tangentes, la longitud percibida de círculos grandes sería menor que 2 π r , inclinándose a la longitud 0 en el ecuador a medida que la velocidad tangencial se acerca c.

Aparte de eso, sí, necesitarías más y más energía para acelerarlo, ¡y también es poco probable que la coherencia material del objeto resista la fuerza centrífuga!

Entonces, ¿un objeto que gira a la velocidad de la luz sería una partícula puntual o una línea infinitamente pequeña?
Sin embargo, c - 7.83088611035e-62 (para alcanzar la longitud de Planck) sería muy rápido.

Un fenómeno que se ha observado en estrellas y planetas es que cuando el cuerpo gira cada vez más rápido, el objeto se alarga cada vez más, por lo que algunos puntos del objeto están más alejados del eje de rotación, aumentando el momento de inercia relativo y requiriendo más torque para acelerar el cuerpo en la misma cantidad.

Este efecto también se ha observado en objetos cotidianos y en dispositivos cotidianos. Por ejemplo, los gobernadores de las máquinas de vapor exhiben este efecto. Cuando gira lentamente, los pesos están casi completamente adentro. Cuando gira más rápido, los pesos se balancean hacia afuera y se alejan más del eje, lo que requiere más torsión para mantener una aceleración angular constante.

¡Muy interesante!
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