Warum gewinnt ein Objekt mit höherer Geschwindigkeit mehr (relativistische) Masse? [Duplikat]

Eigentlich hast du mehr oder weniger recht. Ich gehe davon aus, dass die erwähnte Massenzunahme die in der speziellen Relativitätstheorie beschriebene ist. Das Beispiel deines Lehrers ist falsch. Da die Geschwindigkeiten von 10 m/s und 40 m/s kaum relativistisch sind, können wir vorerst davon ausgehen$E=mc^2$. Erhöhung der kinetischen Energie durch$\frac{1}{2}mv^2$erhöht somit die Masse um

Wenn Sie auf ein Objekt in Ruhe schauen, und dann schauen Sie auf das Objekt mit einer gewissen Geschwindigkeit$\vec{v}\neq0$und konstant, die spezielle Relativitätstheorie sagt Ihnen, wie sich die Dinge ändern.

Es gibt eine unveränderliche (dh unveränderliche) Masse, die wir Ruhemasse nennen$m_0$, und es gibt eine "relativistische" Masse$m$was sich ändert.

Sie haben ein statisches Teilchen in Ihrer Nähe, führen Sie einige Messungen durch und die Masse, die Sie haben werden, ist$m_0$. Nun setzen Sie das Teilchen in eine geradlinige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit$\vec{v}$und Masse messen$m$. Sie werden feststellen, dass Folgendes gilt:

Wo$\gamma\equiv\gamma(v)$der Lorentzfaktor ist eine Funktion der Geschwindigkeit$v$des Objekts

Und$c$ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Das sieht man an dieser Masse$m$, im Grenzbereich$v\to c$wird unendlich, wodurch das zu bewegende Objekt unmöglich gemacht wird. Ich denke jedoch, dass es richtiger ist, in Bezug auf zu denken$m$als Trägheit im Newtonschen Sinne (Ignorieren des vektoriellen Charakters von Kraft und Beschleunigung)

Fixieren Sie nun die Kraft$F$. Für ein schweres Objekt$a$kleiner sein wird als bei einem leichten Objekt, also können wir interpretieren$m$als die Zahl, die uns sagt, wie leicht es ist, dieses Teilchen zu bewegen. In diesem Sinne sehen wir, wie$m$steigt mit$v$und daher ist es schwieriger, das Teilchen zu bewegen, je schneller es geht.

Die relativistische Energie ist gegeben durch

Die relativistische Masse ist ein relationales Konzept, da Fermionen aufgrund der Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld eine Ruhemasse ungleich Null haben. Die erhöhte kinetische Energie eines auf relativistische Geschwindigkeiten beschleunigten Teilchens ist direkt proportional zu einer Zunahme der Trägheitsmasse eines Teilchens. Die Trägheitsmasse eines Teilchens kann als sein Widerstand gegen Impulsänderung übermittelt werden. Um es einfach auszudrücken: Je schwerer ein Objekt ist, desto mehr Arbeit müssen Sie aufwenden, um es zu bewegen. In der Nähe von c erreichen Sie einen Punkt mit abnehmender Rückkehr, an dem unendlich viel Energie benötigt wird, um ein Objekt zu beschleunigen. Lorentz-Transformationen dominieren die Skala bei diesen beschleunigten Energien und Sie erhalten am Ende ein Teilchen, das auf Null schrumpft. Anders ausgedrückt: Wenn Sie ein Objekt mit einer Ruhemasse ungleich Null auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, Was Sie am Ende haben, ist ein schwarzes Loch, das sich verdammt schnell bewegt. Die Zeit verlangsamt sich aufgrund der allgemeinen Relativitätstheorie mehr auf nahezu Null als aufgrund der speziellen Relativitätstheorie für diese Art von Singularität, da die "Geister" der Entropie durch Falkenstrahlung durch Quantengravitationseffekte manifestiert werden.