Egy test vákuumban is gyorsul? Ha igen akkor ez valószínű?

> „Egy test vákuumban is gyorsul?”

Igen, ha erő hat rá.

> „Ha igen akkor ez valószínű?”

Nem. (Illetve ezt a kérdést nem egészen értem.)

> „Tegyük fel megvan egy kezdő gyorsulási értéke egy testnek, majd folyamatosan gyorsulva a vákuumban (űrben pl., a graitációt tekintsük nullának, akkor elvileg fénysebességig is gyorsulhat az adott test, vagy még gyorsabbra is nemde?”

Nem relativisztikusan dede, ha nyomja valami, azonban a világunk relativisztikus, és ahogy nő a valami sebessége, úgy nő a tömege is, és egyre nagyobb és nagyobb erővel kell gyorsítani. Ahhoz, hogy fénysebességre gyorsítsuk, már mindennél nagyobb, „végtelen” nagyságú erő kéne, akkorát meg nem lehet csinálni.

> „Pl. egy műhold teljesen egyenesen megindul egy adott m/s2 sebességel,…”

Gyorsulással.

> „…akkor előbb-utóbb fénysebességgel fog közlekedni.”

Nem.

#1: Nem. Felejtsd el a tömegnövekedést, nem létezik. Itt most kicsit "relativisztikusan" kell gondolkodni.

Állandó erő állandó gyorsulást fog okozni egy testen >örökké< (ideális állapotok között, tökéletes vákuumban stb.). Nem nő meg a tömege, nem csökken a gyorsulása, és mégsem éri el a fénysebességet. Hogy miért? Az idődilatáció miatt.

Ha úgy lenne, ahogy te írod, akkor egy közel fénysebességgel haladó űrhajón nem lehetne előreszaladni, mert akkor annyira megnőne a tömeged, hogy meg sem tudnál mozdulni. Ez nem így van, a 0,999 c-ven haladó űrhajódon előreszaladhatsz akár 0,999 c-vel (ha jó futó vagy), és mégsem leszel gyorsabb a fénynél. Sőt, az űrhajódból a haladási irányba kilépő fotonok pontosan fénysebességgel fognak távolodni az űrhajódtól, nem pedig a fénysebesség és az űrhajód sebességének különbségével.

Külön célszerű vizsgálni azt, hogy te benn ülsz a gyorsuló űrhajódban, vagy kívülről, mondjuk a Földről nézed azt.

Belülről nézve az van, amit feljebb írtam, folyamatosan gyorsulsz, állandó tolóerő esetén állandó gyorsulással akár az idők végezetéig, és semmiféle tömegváltozást nem tapasztalsz.

Ha a Földről nézed az űrhajót, akkor valóban azt látod, hogy egyre lassabb ütemben gyorsul (meg hosszirányban egyre inkább össze is nyomódik, ez a hosszkontrakció), de sosem éri el a fénysebességet. De ez nem tömegnövekedés eredménye, hanem az idődilatáció következménye.

Kérdező, ha érdekel, nézz utána a speciális relativitásnak és az idődilatációnak, vagy ha kell, röviden összefoglalom én.

Ignoramus

Ja, a válaszom a 2-esnek is szól.

#4: kis javítás: súlytalan állapotban csak súly nincs (a szó is ezt jelenti ugyebár), a tömeg változatlan. A tömeg a tehetetlenség mértéke, azt mutatja, hogy mennyire nehéz megváltoztatni a tömeggel rendelkező test mozgásállapotát. Ha a tömeg nulla lenne, akkor egy kis erő is végtelen gyorsulást okozna, ami ugye nem igazán működik.

A tömegnövekedést te is felejtsd el.

Ign.

"ha tehát elindul valamilyen test tegyük fel 100m/s2 gyorsulással akkor az űrben már azzal a sebességel fog haladni amivel kilépett?"

A gyorsulás csak két dolgon múlik, a gyorsító erőn és a gyorsuló test tömegén.

Ebből a szempontból tökmindegy, hogy űrben vagy nem.

Akár a Földön, akár az űrben, az fog gyorsulni, amire gyorsító erő hat.

És felejtsd el azt, hogy valami "kilép" az űrbe.

Ilyen nincs.

A Föld felszínétől távolodva a légnyomás és a Föld tömegvonzása is csökken, de nincs olyan, hogy na puff, elvágták, itt kiléptem a nulla G-be meg a vákuumba.

Az űrnek van egy önkényesen kijelölt határa, de ez nem egy valódi határvonal, csupán egy megegyezés szerinti távolság a felszíntől, csak hogy tudjunk űrről beszélni.

Ezt ne keverjük bele a fizikába.

És van még egy klasszikus és visszatérő tévedés, miszerint az űrben nincs gravitáció. Már hogyne lenne? A kérdés, hogy eltekinthetünk-e tőle. A Föld körül keringő űrhajó ugyanúgy a Föld amúgy kozmikus léptékben mérve nagyon gyengének számító gravitációs terében mozog, de mivel kering, azaz szabadon esik ő is meg a rajta utazó űrhajósok és egyéb tárgyak is, ezért a gravitáció nem okoz relatív mozgást (árapály-erőket), vagyis nem befolyásolja az űrhajóban elvégzett pl. gyorsulásos kísérleteket.

Amúgy pedig Newton törvényei minden inerciarendszerben, pl. az imént említett keringő űrhajóban is érvényesek, és emiatt ha egy testre erő hat, akkor gyorsulni fog. Nagyobb sebességeket elérve azonban már nem a newtoni, hanem a relativisztikus fizikát kell használni, eszerint pedig semmilyen nyugalmi tömeggel rendelkező test nem érheti el soha a fénysebességet. A fény ugyanis fényszerű világvonalakon közlekedik, a tömeggel rendelkező testek pedig időszerűeken. A kettő közt nincs átmenet.