求狭义相对论质速方程推导过程,谢了
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发布时间:2022-05-27 19:37
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时间:2023-11-24 02:51
要想导出这个你首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的。
如果你的行走速度是v,你在一量以速度u行驶的公车上,那么你当你与车同相走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1分钟,别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识。也是物理学中著名的伽利略变幻,整个经典力学的支柱。该理论认为空间是独立的,与在其中运动的各种物体无关,而时间是均匀流逝的,线性的,在任何观察者来看都是相同的。
而以上这个变幻恰恰与狭义相对论的假设相矛盾。
事实上,在爱因斯坦提出狭义相对论之前,人们就观察到许多与常识不符的现象。物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦,提出了洛伦兹变换,但他并不能解释这种现象为何发生,只是根据当时的观察事实写出的经验公式——洛伦兹变换——而它却可以通过相对论的纯理论推倒出来。
这个不能帖图,不然我把公式给你帖出来,你可以自己到网上去查一下洛伦兹变换的公式。
然后根据这个公式又可以推倒出质速关系,也就是时间会随速度增加而变慢,质量变大,长度减小。公式写起来也很麻烦,我只写一个质量的,其他你可以到网上查到——m=m0/sqr(1-v^2/c^2)。
其中sqr是开根号的意思,m是该物体的实际质量,而m0为静止质量,m-m0就是物体的通过运动所多出来的质量。
一个物体的实际质量为其静止质量与其通过运动多出来的质量之和。
当外力作用在静止质量为m0的自由质点上时,质点每经历位移ds,其动能的增量是dEk=F·ds,如果外力与位移同方向,则上式成为dEk=Fds,设外力作用于质点的时间为dt,则质点在外力冲量Fdt作用下,其动量增量是dp=Fdt,考虑到v=ds/dt,有上两式相除,即得质点的速度表达式为v=dEk/dp,亦即 dEk=vd(mv)=V^2dm+mvdv,把爱因斯坦的质量随物体速度改变的那个公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m02c^2,对它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dEk=c^2dm。上式说明,当质点的速度v增大时,其质量m和动能Ek都在增加,质量的增量dm和动能的增量dEk之间始终保持dEk=c^2dm所示的量值上的正比关系。当v=0时,质量m=m0,动能Ek=0,据此,将上式积分,即得∫Ek0dEk=∫m0m c^2dm(从m0积到m)Ek=mc^2-m0c^2
上式是相对论中的动能表达式。爱因斯坦在这里引入了经典力学中从未有过的独特见解,他把m0c^2叫做物体的静止能量,把mc^2叫做运动时的能量,我们分别用E0和E表示:E=mc^2 , E0=m0c^2
求狭义相对论质速方程推导过程,谢了
要想导出这个你首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的。如果你的行走速度是v,你在一量以速度u行驶的公车上,那么你当你与车同相走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1...
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狭义相对论。。求质速公式推导。。
简单的说:每种物质存在的形式都是相对的,就拿a和b来说,a越大,b相对a来说就越小,尽管b并没有变化。而爱因斯坦的相对论就是建立在这个基础上的,而爱因斯坦的相对论主要是说的速度,就是说a的速度越快,b就越慢,不知道楼主有没有看过一些赛车的电影或是动漫,当一辆车速度快得惊人的时候它...
质能方程的推导过程?
质能方程的推导需要用到狭义相对论中的质速关系(从洛伦兹变换中得zhi到):质速关系表明,物dao体的惯性质量并非一个不变的常数,而是会随着速度v的加快而变大。当速度v趋于光速c时,原本静质量只有m0的物体,运动质量m会增大到无穷。这也是为什么对于那些拥有静质量的物体,光速是不可能达到的极限;...
关于狭义相对论中的公式推导
定义M=γm(相对论质量)则p=Mv.这就是相对论力学的基本量:相对论动量。(注:我们一般不用相对论速度而是用牛顿速度来参与计算) 8.相对论力学基本方程: 由相对论动量表达式可知:F=dp/dt,这是力的定义式,虽与牛顿第二定律的形式完全一样,但内涵不一样。(相对论中质量是变量) 9.质能方程: Ek=∫Fdr...
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狭义相对论的公式:X=γ(x-ut) ;Y=y ;Z=z ;T=γ(t-ux/c^2) 。相对论力学:1.速度变换:V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))2.尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ 3.钟慢效应:△t=γ△τ...
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质能方程
推导:首先是狭义相对论得到 洛伦兹因子γ=1/sqrt(1 - v^2/c^2)所以,运动物体的质量 M(v) = γm0=m0/(1 - v^2/c^2)然后利用泰勒展开 1/sqrt(1 - v^2/c^2)=1+1/2*v^2/c^2+...得到M(v)c^2 = γm0c^2=m0c^2/(1 - v^2/c^2)=m0c^2+1/2m0v^2+...其中m...
质能方程的推导\(╯-╰)/ 麻烦说明一下过程
质能方程的推导可不用微积分 从狭义相对论入手 我们知道质点动能事实上不是mv^2/2 而是mc^2/√1-v^2/c^2 将其幂级数展开 mc^2+mv^2/2 +3/8mv^4/c^4+……第二项是熟识的经典动能表示式 第二项以后很小可忽略 第一项与v无关 可忽略 这就是为何总说动能是mc^2/2 第一项究竟...
狭义相对论的问题,见下
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} 2.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定} 3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} 由上述三个公式:P=Ft指动量的变化...