• 締切済み

慣性質量と重力質量は同じ?→エレベータの相対論効果

chiha2525_の回答

回答No.4

私はどうも重力質量というのが良くわからない。 重力による慣性質量ではないのか、あるいは一致するように万有引力定数を選んでいる(決めている)のではないのか、という気がしてならない。 質問は、相対的な効果が出てきても成り立ちます。 後半は良く分かりません(光速を超える?)。

joko3714
質問者

お礼

回答をありがとうございます。 ブラックホールに落下する物体の速度が外部との相対速度として光速度を超えるかはまた別の問題になるかもしれませんが、少なくともブラックホールの脱出速度は光速度を超えているはずです。

関連するQ&A

  • 相対論的質量について

    特殊相対論で相対論的質量についてあれこれ考えていてわからなくなりました。 相対論的質量は慣性質量とは違うのでしょうか? 前者が重力質量と違うのは(恐らく)分かります。 ですが光速度に近くなるとp=mvγの効果が出て物体が加速されにくくなるのは事実なんですよね?加速のされ具合なら慣性質量なのでは?と思ってしまいます。 確かに一般相対論では加速度=重力、慣性質量=重力質量らしいので慣性質量だけが相対論的質量と同じでは困ると思いますが。 また、今書いていてもう一つ疑問なのですが、一般相対論では「加速度=重力 ∴慣性質量=重力質量」なのか「慣性質量=重力質量 ∴加速度=重力」なのか、いきなり「加速度=重力且つ慣性質量=重力質量」なのか…… こちらは結論だけで構わないです。 回答よろしくお願いします。

  • 相対性理論 質量の増加

    相対性理論によると、物体は光速に近づくほど加速しにくくなるそうです。 その理由は質量が増加するからということらしいのですが、これは本当なのでしょうか? また、実際に観測することは可能なのでしょうか? たとえばの話、なんらかの方法で地球を加速したとします。 相対論によれば地球の質量が増し、その結果重力も大きくなると思うのですが、あっていますでしょうか?

  • 慣性質量と重力質量について

    慣性質量と重力質量は異なる定義だ、という話が分かりません。 慣性質量はF=maて定義されるmで、 重力質量はF_g=mgで定義されるmです。 重力F_gは物体に作用する力Fの特別な場合で、 重力加速度gは加速度aの特別な場合なのかな?と思ってしまい なら別にものではなく単なる特殊化で、二つのmは一緒なものだと思ってしまいます。 多分私の誤解だと思うので正していただきたく、お願いいたします。

  • 「質量」は相対的なものですか、絶対的なものですか

    質量は絶対的なものでしょうか? それとも観測する系が違うと変ってくる相対的なものでしょうか? 質量があるものは光速にはなれないという原則から、速度が上がればどんどん重くなると思うのですが、違いますか? よろしくお願いします。

  • エレベーター内の相対速度

    高校物理の質問です。 「エレベーター内に人とエレベーターの床からhのところの小球がある。エレベーターは加速度aで下降している。小球を床に落とすと人からみた小球の加速度は5.0m/s^2であった。重力加速度をg=9.8m/s^2として考えなさい。また加速度aの向きを正にして答えなさい」 という前提で、「地面に対するエレベーターの加速度aを求めなさい」とあるのですが、どことどこの相対速度を考えて解けば良いのでしょうか?答えが4.8になったり14.8になったりで分からなくなっています…

  • 「重力場で運動する物体の質量増加」 一般相対論

    重力場での質量増加についての疑問です。 重力場では高い位置にある物体ほど質量が増加する と言われています。 例えば『銀河旅行と一般相対論/石原藤夫』などでは、 重力質量は上の画像の(1)式で与えられる、とあります。 (χは重力ポテンシャル、vは物体の速度です) これは高位置・高速の場合に重力質量が増加することを 示しており、よく納得できるのですが、 一方、『相対性理論/C.メラー』のp.287では、 重力質量は下の画像の(2)の式で与えられています。 式の形式もやや違う上に、このメラーの式を見る限りは むしろ高い位置では重力質量は小さくなってしまいます。 (0が2つ付いているmは固有質量のようです。 おそらく「無重力中」で「静止している」状態の質量だと思います) 2つの本で互いに逆の事を言っているように思えるのですが、 どちらが正しいのでしょうか?何か読み違いをしているのでしょうか? どうぞよろしくお願い致します。 また、この「重力場での質量増加」について触れてある本が 他にありましたら、ご紹介頂けると助かります。

  • 相対論 ニュートリノ

    のお陰で、随分窮地に追いやられているようです^0^ そもそも、帰納法により光速度が一定で光行差の観測(実験結果)からエーテルも否定されると説明が付かない(エーテルがないとなると、演繹的計算では光速度と時間と距離との関係に矛盾が生じる)ので、光速度を不変とし、時間と距離を相対的とした公理から出発した理論ですよね。 そうすると、公理は仮定でもいいので、とりあえずそこから導き出された結論(定理)が事実と相違しなければ、前提は真で論理が妥当であるから相対性理論は正しいとなります。 ところが、相対論から演繹的に導きだした定理は、質量のある物は光速を越えられない、と言うものである。 ニュートリノは質量があり、0km/hから加速しているので、定理は事実と異なり、 論理が間違っているか前提が間違っているかのいずれかになります。 この場合、演繹的な計算はまさか100年も経っているので、間違う筈はなく、 前提が間違っていると推定できます。 要は、時間と距離が相対的で光速度が絶対的という公理が間違っているのではないでしょうか?

  • 重力崩壊してみたい

    速くなると質量が増える。 という事は重力が強くなる。 という事は光速に限りなく近い速さまで加速したら宇宙船の中にある圧力が重力に負けて重力崩壊が起こる。 メチャメチャ速い宇宙船があったら僕はブラックホールになれますか? ・・・・凄くアホな事言ってるのは分かってます。 多分どんなに速くなっても重力は変わらないような気がします。 過去の質問を見てみると、速くなると重くなるってのが勘違いだって書かれてましたが、 重力質量と慣性質量の違いがまだ良く分かりません。 計測の方法は?使用する単位は?何故差が出てしまうのですか?高校の物理等で使う公式に出てくるのはどっち?

  • 慣性の法則、エレベーターの問題です。

    慣性の法則、エレベーターの問題です。 鉛直上向きで大きさαの一定の加速度で上昇しているエレベーター内で、エレベーターの床からエレベーターに対して速さvで鉛直上向きにボールを打ち出した。 ボールが打ち出されてからエレベーターの床に衝突するまでに要する時間tと、エレベーターに乗っている人から見たボールの軌道の最高点の、エレベーターの床からの高さhを、エレベーター内の観測者から見た場合について考えることにより、それぞれg、α、vを用いて表せ。 という問題なのですが、考える上でボールの相対加速度がα-gなのかなとは思っています。 普通の鉛直投げ上げなら着地するまでの時間は簡単に求められますが、エレベーターが動くのでどうやって求めたら良いのかがわかりません。 参考書も色々読みましたが、同じような問題がなく、困っております。 勉強不足ですみませんが、わかる方がいらっしゃいましたら教えて頂けるとありがたいです。

  • 相対論的効果その3、重力レンズ

    相対論的効果と考えられている重力レンズについて私見を述べますのでご意見ご感想をお寄せください。 光の発生と伝搬、重力と質量の発生機構については過去の質問 https://okwave.jp/qa/q9567951.html https://okwave.jp/qa/q9572500.html を参照してください。 図1弾性体の上に物体を置くと、物体の重みで、弾性体は、引き伸ばされたり圧縮されたりして変形する。 図2同様に、弾性体である素電子プラズマは、恒星などの天体(質量)の近くでは引き伸ばされ、その周囲では圧縮されて変形し、そこから離れるほど元の状態に近づく。 図3恒星などの天体(質量)の周囲では、素電子プラズマの状態が変化し、光は、恒星の近くでは遅く、その周囲では速く進み、その速度差により屈折する。 重力レンズは、時空ではなく、光の媒質である素電子プラズマの歪みによる現象である。 図4素電子プラズマが重力・質量を生み出しているのだから、素電子プラズマの状態が変われば、重力と質量の大きさも変わる。原子の質量が変われば、原子時計にその影響が出る。