Problema: care va fi viteza glontului?

[morpheus]

A aparut acum cateva zile pe Q&A intrebarea de mai jos, care la al treilea raspuns a fost reformulata de unul dintre cititori.

http://www.scientia.ro/intrebarile-scientia/details/Care-va-fi-viteza-glontului-_1106.html

Va invit la o dezbatere, mai ales pe marginea variantei reformulate a problemei...

[Electron]

Intrebarea originala:

Presupunem o arma al carei glont atinge viteza la gura tevii v=750 m/s. Daca ma aflu intr-o masina care se deplaseaza cu viteza luminii si trag cu aceasta arma ( in sensul miscarii masinii), ce viteza va avea glontul?

Daca te aflii intr-o masina care se deplaseaza cu viteza luminii (fata de orice observator), atunci nu te aflii in Universul nostru ci intr-un Univers alternativ unde legile cunoscute ale fizicii nu sunt valabile. Ca atare, glontul poate avea orice viteza, nu o putem afla pe baza legilor cunoscute de noi in acest Univers.

Varianta reformulata:

Sa presupunem ca masina se deplaseaza cu viteza constanta egala cu 99,9% din c fata de Vic.
Arma se descarca in conditiile specificate.

Cu ce viteza se va deplasa glontul fata de vic ?

Se aplica direct formula din teoria relativitatii pentru compunerea vitezelor. Pe aceasta pagina se afla formulele relevante si se pot introduce chiar valori pentru a calcula online rezultatul.


e-

[florin_try]

 Interesanta intrebare in forma initiala.
 Daca esti la viteza luminii atunci in mod necesar esti foton. Glontul ar fi obiect cu masa caci are viteza subliminica.

 Singurul analog la care ma pot gindi ar fi dezintegrarea unui foton in perechi particule-antiparticule. Analogia ar merge in sensul ca din obiect doar cu impuls (dar fara masa), ce se misca exact cu "c", obtii obiecte cu masa  ce in mod necesar sunt subluminice. 

----
 
  Forma a doua a intrebarii e neinteresanta, se rezolva imediat cu compunerea relativista a vitezelor.

[Electron]

Interesanta intrebare in forma initiala.
 Daca esti la viteza luminii atunci in mod necesar esti foton. Glontul ar fi obiect cu masa caci are viteza subliminica.

Nu se poate ca masina sa fie "un foton" (sau mai multi). In mod clar intentia intrebarii initiale este compunerea vitezelor a doua obiecte cu masa de repaus nenula, dar in conditiile propuse, repet, nu ne aflam in Universul nostru ci in altul, fantastic.

Nota: Ceea ce e subliniat cu rosu nu e corect. Sunt si alte particule fara masa de repaus care au viteza luminii fata de orice sistem de referinta.

e-

[florin_try]

Nu se poate ca masina sa fie "un foton" (sau mai multi).

De acord ca masina lui nu poate fi obiect cu masa, ci o particola fara masa de repaus, ce calatoreste la viteza maxima (i.e. foton or whatever).

Singura situatie analoaga cu problema lui, imi pare a fi dezintegrarea unei particole fara masa (la exact viteza luminii, foton de exemplu) in particole cu masa (deci cu viteza subluminica). Aceasta problema ridica interesante intrebari daca o analizezi mai in detaliu.

[Electron]

Nu se poate ca masina sa fie "un foton" (sau mai multi).

De acord ca masina lui nu poate fi obiect cu masa, ci o particola fara masa de repaus, ce calatoreste la viteza maxima (i.e. foton or whatever).

Dat fiind ca tu spui cu totul altceva decat spun eu, nu prea suntem de acord la acest punct. Eu nu admit ca o masina poate sa nu aiba masa, tu in schimb esti dispus sa faci aceasta "concesie".

Singura situatie analoaga cu problema lui, imi pare a fi dezintegrarea unei particole fara masa (la exact viteza luminii, foton de exemplu) in particole cu masa (deci cu viteza subluminica).

Eu nu gasesc analogia cu problema initiala. In ce spui tu nici macar nu se poate defini "viteza glontului fata de <<masina>> (fara masa de repaus)".


e-

[florin_try]

whatever

[Electron]

whatever

Da, o atitudine intr-adevar "demna" de un forum dedicat stiintei...

e-

[florin_try]

OK. Sorry for ... whatever ..
 
-----


Prin masina inteleg un foton, iar prin glont inteleg o particula ce poate fi formata prin dezintegrarea unui foton in pereche particola-antiparticola.

De acord ca nu poti defini viteza unui obiect cu masa fata de un foton, interesant insa e ca viteza fotonului din frameul inertial al unui obiect cu masa1 e bine definita.

------

Intrebarea cum a fost formulata initial mi-a amintit de o alta intrebare ce mi-am pus-o mai demult cind incercam sa imi imaginez un univers format doar dintr-un foton care la un "moment" dat se descompune in particule cu masa (subluminice).

------


 

[morpheus]

Forma a doua a intrebarii e neinteresanta, se rezolva imediat cu compunerea relativista a vitezelor.

Mie mi s-a parut mai interesant de dezbatut varianta reformulata pentru ca, pe de o parte, aceasta readucea discutia in .. Universul nostru, iar pe de alta pentru ca imi atrasese atentia raspunsul unuia dintre cititorii Q&A la varianta reformulata. Il citez, partial, mai jos:

Reformularea intrebarii este pe cat de originala, pe atat de interesanta.

Din pacate este neconcludenta, pentru ca o data cu viteza, nu doar timpul variaza, ci si lungimea si masa.

Pe masura ce viteza lor creste, corpurile devin mai scurte si mai grele. La noua zecimi din viteza luminii, un etalon de un metru ar ajunge la lungimea de 0.44 metri, asa ca la 99.9% din viteza luminii masina ar fi de dimensiuni subatomice, iar vic n-ar putea s-o vada si nici s-o masoare (cu atat mai putin glontul) pentru ca nu l-ar lasa principiul de incertitudine din mecanica cuantica. Cu cat ar incerca vic sa vada masina (glontul) mai bine, cu atat ar pierde din `ochi` viteza. Si invers..

[mircea_p]

Ar fi interesant de stiut cum se aplica mecanica cuantica la viteze relativiste. Nu cred ca e asa simplu.

Oricum, 99.9% din viteza luminii e inca departe de a produce o contractie de la 1m la dimensiuni subatomice.
Ar trebui cam 20 de 9 dupa virgula.
La 99.9% c metrul se contracta la aproximativ 5 cm.