¿Qué pasará si se aplica una fuerza sobre un cuerpo con masa 0?

Answer 1

La falla con este tipo de razonamiento se debe a la forma clásica de pensar. Si analiza la situación utilizando la mecánica relativista, no habrá ninguna aceleración infinita.

En la dinámica relativista, la ecuación que relaciona la fuerza sobre una partícula y su aceleración viene dada por:

[math] {a = F / m – u. (Fu) / (mc ^ 2)} [/ math]

Aquí u es el vector de velocidad de la partícula y F es el vector de fuerza aplicado sobre la partícula. La clave a tener en cuenta aquí es que la m que se ve en la ecuación no es la masa ordinaria sino la masa relativista. Si encuentra confusa la noción de masa relativista, puede usar fácilmente [math] {E / c ^ 2} [/ math] en lugar de m de acuerdo con la equivalencia masa-energía donde [math] {E} [/ math] es La energía total de la partícula. Esto elimina cualquier posibilidad de tener una masa cero en el denominador, ya que cada partícula tiene una energía asociada, ya sea masiva o menos masiva.

Los fotones son partículas con menos masa y masa cero, pero tienen una energía no nula asociada con ellos que depende de su frecuencia. Suponiendo una fuerza F aplicada en la misma dirección que la dirección de propagación del fotón y conectando [math] {E / c ^ 2} [/ math] en lugar de m y c en lugar de u   en la ecuación anterior, encontrará que la aceleración obtenida es cero, lo que demuestra que no puede proporcionar una aceleración distinta de cero a una masa menos partícula en su dirección de propagación. Por lo tanto, continuará moviéndose con la misma velocidad, que es la velocidad de la luz.

Answer 2

Clásicos
Nada.
Como no hay masa, no hay centro de masa a través del cual actuará la fuerza.
Por lo tanto, la fuerza no debería tener efecto en el cuerpo de masa 0.
Sería físicamente imposible aplicar la fuerza, ya que el actuador simplemente pasaría a través del objeto etéreo.

Suponiendo que tenga una masa despreciable y podamos aplicar la fuerza entonces:
1. La velocidad puede ser determinada clásicamente para una fuerza instantánea.
2. Para una fuerza continua, la velocidad seguirá aumentando hasta que alcance la velocidad límite de la luz (en t = infi) a medida que la aceleración continuaría disminuyendo considerando un actuador físico nuevamente.

PD. Estos son solo pensamientos primarios sobre esto. Puede editarlo considerando teórico luego 🙂

Answer 3

Si un cuerpo no tiene masa intrínseca, entonces tiene que moverse siempre con la velocidad de la luz. Dado que la velocidad de la luz es el límite máximo de velocidad y la misma en todos los marcos inerciales, ninguna fuerza finita puede cambiar su velocidad.

Answer 4

Clásicamente, tendrá una aceleración infinita. Pero puede hacerlo solo en su pizarra o cuaderno y no prácticamente (verdad amarga)
De forma mecánica, cuántica ganaría una velocidad igual a la de la luz o simplemente lo que le sucede a un fotón. (Sí, la masa del resto de un fotón es cero)