Si el movimiento es relativo, ¿por qué se dice que los objetos en movimiento tienen energía cinética?

Question

Si el movimiento es relativo, ¿por qué se dice que los objetos en movimiento tienen energía cinética?

lou

Por ejemplo, una nave espacial que viaja muy lentamente de la Tierra a la Luna se detiene en algún lugar a mitad de camino (supongo que por "paradas": "durante un breve intervalo de tiempo, su velocidad relativa tanto a la Tierra como a la Luna es muchas magnitudes más pequeña que c" ) .

Sin embargo, en este punto, la nave espacial (incluido el sistema solar) se mueve casi a la velocidad de la luz en comparación con una galaxia distante. Entonces, la velocidad de la nave espacial puede, de hecho, considerarse "lo suficientemente grande" en al menos algunos marcos de inercia.

Según la relatividad especial:

Si la velocidad de un cuerpo es una fracción significativa de la velocidad de la luz, es necesario utilizar la mecánica relativista para calcular su energía cinética.

Además, a medida que un objeto se acerca a la velocidad de la luz, se necesita más y más energía para acelerarlo. Pero la nave espacial de arriba se "mueve cerca de la velocidad de la luz" durante un marco determinado, aunque se detiene desde el marco de referencia de la Tierra. Entonces, ¿por qué se necesitaría más o menos energía para acelerarlo?

Entonces, ¿cuál es su energía cinética entonces?

Rococó

La energía cinética, como la velocidad, no es absoluta y debe calcularse en un marco de referencia específico. Ah, las alegrías de la relatividad especial.

Cristóbal

@Rococo: ese ya es el caso en la física galileana/newtoniana

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Si el movimiento es relativo, ¿por qué se dice que los objetos en movimiento tienen energía cinética?

La energía cinética, como la velocidad, no es absoluta y debe calcularse en un marco de referencia específico. Ah, las alegrías de la relatividad especial.
@Rococo: ese ya es el caso en la física galileana/newtoniana

Virgo · Answer 1

En relatividad especial la energía cinética de una partícula de masa $m$ moviéndose con velocidad $v$ es dado por

k = (γ - 1) metro C^{2}

$K=(\gamma - 1) m c^2$ dónde

c

$c$ es la velocidad de la luz y

γ = (1 - (v / c)^{2})^{- 1 / 2}

$\gamma=(1-(v/c)^2)^{-1/2}$ . Como

v

$v$ es una cantidad dependiente del marco y

m

$m$ y

c

$c$ son marco invariante, se sigue que

K

$K$ depende del marco. Por ejemplo, en un marco que se mueve con la partícula tenemos

v = 0

$v=0$ y entonces

γ = 1

$\gamma=1$ y entonces

K = 0

$K=0$ .

Si el movimiento es relativo, ¿por qué se dice que los objetos en movimiento tienen energía cinética?

lou

Rococó

Cristóbal

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Virgo

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