No entiendo el hecho de que digamos que hipotéticamente me estaba empujando un bloque sobre una superficie sin fricción, y yo seguía aplicando la misma fuerza sobre el objeto que cómo iba a mantener la aceleración! No hay que tener una cierta velocidad donde iría a parar llegar más rápido? Si no, entonces lo que es en realidad actúa sobre el objeto a causa de acelerar infinitamente?
Respuestas
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Gert
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4819
Sí, un objeto de masa $m$ sometidos a una constante de red de la fuerza de $F$ seguiría acelerar acc. La segunda ley de Newton:
$$F=ma$$
Donde $a$ es la aceleración, también conocido como la tasa de cambio de la velocidad de $v$ en el tiempo.
Pero cuando la velocidad de $v$ comienza a acercarse a la velocidad de la luz $c$, la física Newtoniana ya no se aplica y tenemos que aplicar la teoría de Einstein de la relatividad. Esto impide que el objeto superior a la universal de límite de velocidad, $c$.
user7375
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569
Cuando la relatividad especial es tomado en cuenta, por un objeto acelerado a una velocidad constante $a$ con respecto a su instantánea resto de marco, entonces, como una función de tiempo apropiado, $T$, la proporción de la velocidad del cohete $v$ (con respecto a su inicial marco del resto) a la velocidad de la luz $c$ está dado por
$$\frac{v}{c} = \tanh\left[T \left(\frac{a}{c}\right)\right]$$
De manera que la gráfica de velocidad versus tiempo apropiado, se parece a esto:
La velocidad inicialmente se incrementa linealmente con T, como era de esperar en la no-relativista caso, pero, finalmente, la velocidad de las asíntotas en $c$.
Para obtener más información, véase, por ejemplo aquí.
mattfitzgerald
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171
Una manera de pensar en este escenario es imaginar la presión sobre el dedo (voy a suponer que usted está empujando con el dedo). Si usted está empujando con una fuerza constante, la presión sobre el dedo permanecerá constante. En la práctica, como el objeto acelera usted tendrá que mover el dedo más rápido y más rápido con el fin de 'mantener' y mantener esta presión. Recuerde que en este experimento que el empuje de la entidad debe acelerar tan rápido como el objeto, en el fin de mantener la fuerza.
user3129893
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11
Usted parece estar confundido porque esto contradice todo lo que sabemos acerca de los objetos físicos. Esa es una respuesta razonable! Un cuadro continuamente acelerar mientras se empuja suena absurdo.
Sin embargo, si usted podría impulsar continuamente la caja, y si hubo ningún tipo de fricción que se ralentice, que continuamente acelerar. (Eventualmente se podría observar efectos relativistas como su velocidad se convirtió comparable a la velocidad de la luz.)
Dos partes de esta hipotética situación muy extraña: el continuo de la fuerza, y la superficie sin fricción. Ambas están muy lejos de cualquier persona de la experiencia. Generalmente un cohete se quedará sin combustible y dejar de acelerar, y generalmente de fricción se convertirá en más y más fuerte hasta que el objeto se hace más lento.
Una nave espacial que había un ramjet (un hipotético motor que recoge la escasa hidrógeno del espacio y la utiliza como ilimitada de combustible), volando en el espacio profundo con prácticamente cero fricción, iba a actuar de esa manera en realidad. Sería continuamente acelerar sin límite. (como se acercaba a velocidad de la luz, podría aumentar en masa en lugar de la velocidad, pero no creo que usted se está preguntando acerca de los efectos relativistas.)
Stas
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282
Lo que usted está preguntando sobre la que se describe como un sistema de coordenadas de Rindler. Así, la respuesta es: sí, la aceleración es siempre positivo. La energía es siempre creciente. Y diferentes observadores inerciales tienen diferentes perspectivas sobre el mundo de la línea trazada por un Rindler observador.
