Comprender los conceptos
* Relatividad especial: A velocidades cercanas a la velocidad de la luz, los principios de la relatividad especial entran en juego. Una de las consecuencias clave es que la masa de un objeto aumenta a medida que su velocidad se acerca a la velocidad de la luz.
* Misa de descanso: La masa de un protón en reposo es aproximadamente 1.6726 × 10^-27 kg.
* factor lorentz (γ): Este factor explica el aumento relativista de la masa y se calcula como:γ =1 / √ (1 - (v² / c²)) donde 'V' es la velocidad del objeto y 'C' es la velocidad de la luz.
Cálculo
1. Calcule el factor Lorentz:
* V =0.999c (99.9% de la velocidad de la luz)
* γ =1 / √ (1 - (0.999c) ² / c²) ≈ 22.366
2. Calcule la masa relativista:
* Masa relativista (m) =γ * masa de descanso
* M =22.366 * 1.6726 × 10^-27 kg ≈ 3.74 × 10^-26 kg
Conclusión
La masa de un protón que viaja al 99.9% La velocidad de la luz es de aproximadamente 3.74 × 10^-26 kg. Esto es aproximadamente 22 veces mayor que su masa de descanso debido a los efectos de la relatividad especial.
