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Si estoy viajando en un coche en torno a 60 km/h, y me brilla una luz, eso significa que la luz viaja más rápido que la velocidad de la luz?

El título lo dice todo.

Si yo estaba en un autobús a 60 km/h, y empecé a caminar en el autobús a un ritmo constante de 5 km/h, entonces me gustaría ser técnicamente mueve a 65 km/h, ¿verdad?

Así que mi hijo me plantea una interesante pregunta de hoy: dado que la luz viaja tan rápido como cualquier cosa puede ir, lo que si me alumbró con la luz cuando se mueve en un coche?

¿Cómo debo responder a su pregunta?

54voto

Oeufcoque Penteano Puntos 331

Si yo estaba en un autobús a 60 km/h, y empecé a caminar en el autobús en un ritmo constante de 5 km/h, entonces me gustaría ser técnicamente mueve a 65 km/h, a la derecha?

No se exactamente a la derecha. Sería correcto si la transformación de Galileo describe correctamente la relación entre el movimiento de los marcos de referencia, pero, no.

En su lugar, la evidencia empírica es que la transformación de Lorentz debe ser utilizado y, por esa transformación, su velocidad con respecto al suelo sería ligeramente inferior a 65 km/h. De acuerdo a la velocidad de Lorentz, además de la fórmula, su velocidad con respecto al suelo está dada por:

$$\dfrac{60 + 5}{1 + \dfrac{60 \cdot 5}{c^2}} = \dfrac{65}{1 + 3.333 \cdot 10^{-15}} \text{km}/\text h \aprox 64.9999999999998\ \text{km}/\text h$$

Seguro, que sólo muy ligeramente menos de 65 km/h, pero esto es importante para la cuestión principal, porque, cuando calculamos la velocidad de la luz en relación al suelo, se obtiene:

$$\dfrac{60 + c}{1 + \dfrac{60 \cdot c}{c^2}} = c$$

La velocidad de la luz, en relación a la tierra sigue siendo c!

26voto

Debiprasad Puntos 116

Usted debe decirle a su hijo que esta pregunta fue hecha por, explorado, y, finalmente, respondió por algunos de los más brillantes de los físicos del siglo 19. Finalmente, dos científicos denominado experimento de Michelson y Morley se le ocurrió un experimento para medir este efecto, y se sorprendió al descubrir que no existía! Lugar:

La luz viajó exactamente a la misma velocidad en todas las direcciones, independientemente de la velocidad de su emisor.

Este resultado sorprendido a los físicos del mundo, y llevó al desarrollo de la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein.

5voto

Mike H Puntos 191

Como una cuestión de técnica, creo que brilla desde un vehículo en movimiento en la tierra en el hecho de ser más rápido* que la luz que brilla desde un vehículo parado en la tierra, sin embargo ambas formas de luz que se mueve más lento que la velocidad de la luz (c), que hace referencia a la velocidad de la luz en el vacío.

Esto es debido a que el medio en el que la luz se mueve a través de (aire) ralentiza la luz por sobre 88km/s (según la Wikipedia).

Dicho esto, la luz en el vacío emitida por un objeto en movimiento, debe viajar a la misma velocidad que la luz en el vacío emitida desde un objeto fijo por las razones esbozadas por todas las otras respuestas a esta pregunta.


* mientras que la luz se propaga en el aire que viaja con el vehículo, tales como el aire entre la bombilla del faro y el faro de la carcasa

4voto

Hasan Puntos 1728

Segundo postulado (invariancia de c) de la teoría especial de la relatividad va como esto:

Como se mide en cualquier sistema inercial de referencia, la luz siempre se propaga en el espacio vacío con una cierta velocidad c, que es independiente del estado de movimiento de la emisión de cuerpo.

O, que los objetos que viajan a la velocidad c en un marco de referencia necesariamente tendrá que viajar a la velocidad de c en todos los marcos de referencia. Este postulado es un subconjunto de los postulados que subyacen a las ecuaciones de Maxwell en la interpretación que se les da en el contexto de la relatividad especial. Así que, básicamente, existe una absoluta constante 0 < c < (infinito) con la anterior propiedad. Así que usted puede brillar la luz cuando se viaja a la velocidad de la luz y que todavía va a ir en c, no más, no menos. Ref: wiki.

3voto

pulcher Puntos 316

Uno esencial postulado de la teoría especial de la relatividad es que la luz se mueve a la misma velocidad en todos los marcos de referencia. Alguien de pie junto a el autobús en movimiento va a observar la luz viaja tan rápido como alguien que está en el autobús lo ve. No podría ser más intuitivo, pero es consistente tanto con el experimento y el marco matemático de la teoría.

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