Cuando un objeto está girando sobre un eje, tiene energía de rotación almacenada en él. Dado que la energía y la masa están relacionadas, ¿esta rotación almacenada aumenta la masa del objeto? Y si es así, ¿será más difícil mover el objeto giratorio en una dirección lineal que cuando no gira? ¿El objeto giratorio tiene más inercia? ¿Se requiere más fuerza cuando empuja en una dirección lineal para que vaya a la misma velocidad que con un objeto que no gira? Con empujar y dirección lineal me refiero a causar un movimiento de traslación. Y además, ¿tiene el objeto giratorio una atracción gravitacional más fuerte?
Si el objeto gira cerca de la velocidad de la luz, entonces tiene mucha más energía que si estuviera en reposo. ¡Esto contribuye a un aumento en la atracción gravitacional y es significativo en fenómenos astrofísicos como las estrellas de neutrones!
https://arxiv.org/abs/1003.5015
La Tierra también es más masiva porque está girando, pero no tenemos ninguna esperanza de detectar la ligera diferencia debida a este efecto.
Según la relación masa-energía, la masa del objeto (ignorando los efectos de la relatividad) es:
La energía del objeto se puede dividir en energías cinéticas iniciales (reposo, etc.) y de traslación + rotación:
La gravedad y la inercia son directamente proporcionales a la masa del objeto, por lo que la respuesta es SÍ a las tres preguntas.
Además de eso, vale la pena mencionar que TODOS los tipos de energía que acumula el objeto afectan su masa. Incluyendo, pero no limitado al calor almacenado como energía interna distribuida como velocidad cinética promedio de las moléculas. En el objeto caliente, las moléculas se mueven más rápido, por lo que tienen energías cinéticas más grandes, lo que hace que el cuerpo caliente sea más pesado que el frío.
También es interesante el hecho de que 3 masas de quarks en un nucleón (protón/neutrón) representan solo de masa nucleónica, el resto de masa - energía de enlace entre quarks. Dado que la mayor parte de la masa del átomo se concentra en un núcleo, compuesto de nucleones, toda la materia ordinaria (por lo tanto, la masa) ES en realidad una energía de enlace mecánica cuántica pura.
Quillo