質能方程是如何推導的,相對論質能方程是如何推匯出來的?物理意義是什麼?

2022-03-13 16:41:51 字數 5377 閱讀 9993

1樓:紫色智天使

qiougui66寫的是錯的把。

首先是狹義相對論得到

洛倫茲因子γ=1/sqrt(1 - v^2/c^2)

所以,運動物體的質量 m(v) = γm0=m0/(1 - v^2/c^2)

然後利用泰勒

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m0c^2為靜止能,1/2m0v^2就是我們平時見到的在低速情況下的動能,後面的省略號是高階的能量。

2樓:匿名使用者

關鍵問題的洛侖茲變換。由光速不變可以推出洛侖茲變換。它的主要內容是座標和速度在不同的參考系下是不同的。

舉個簡單的例子:在地面上看,火車速度是v,在火車上看,火車上的人以速度u向車頭走,那在地面上的人看火車上的人的速度是多少呢?按經典的想法是v+u。

而按相對論的洛侖茲合成公式,地面上的人看到火車上的人的速度就小於v+u。

在不同參考系看,速度不同。同樣地,加速度的合成公式也不同。按牛頓第二定律,f=ma。

也就是對一個物體施加一個力,它就產生一定的加速度。但是按上面的實驗,對高速運動的物體施一個力,它產生的加速度會小於牛二律算出來的。力的大小沒有變,加速度變小了。

這隻能解釋為物體的質量增加了。

關於質能方程,可以這樣理解。物體運動速度加快,動能增加。同時質量也增加。

動能的增加量等於質量的增量乘c方。動能是這個物體的能量。我們就可以說能量增加,質量就增加。

質量就是物體能量的度量。本質上講,質量就是能量,能量就是質量。

3樓:匿名使用者

這上面不能寫公式,比較麻煩,我簡單說一下吧。

要想匯出這個你首先要認可狹義相對論的兩個假設:1、任一光源所發之球狀光在一切慣性參照系中的速度都各向同性總為c 2、所有慣性參考系內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行駛的公車上,那麼你當你與車同相走時,你對地的速度為u+v,反向時為u-v,你在車上過了1分鐘,別人在地上也過了1分鐘——這就是我們腦袋裡的常識。也是物理學中著名的伽利略變幻,整個經典力學的支柱。該理論認為空間是獨立的,與在其中運動的各種物體無關,而時間是均勻流逝的,線性的,在任何觀察者來看都是相同的。

而以上這個變幻恰恰與狹義相對論的假設相矛盾。

事實上,在愛因斯坦提出狹義相對論之前,人們就觀察到許多與常識不符的現象。物理學家洛倫茲為了修正將要傾倒的經典物理學大廈,提出了洛倫茲變換,但他並不能解釋這種現象為何發生,只是根據當時的觀察事實寫出的經驗公式——洛倫茲變換——而它卻可以通過相對論的純理論推倒出來。

這個不能帖圖,不然我把公式給你帖出來,你可以自己到網上去查一下洛倫茲變換的公式。

然後根據這個公式又可以推倒出質速關係,也就是時間會隨速度增加而變慢,質量變大,長度減小。公式寫起來也很麻煩,我只寫一個質量的,其他你可以到網上查到——m=m0/sqr(1-v^2/c^2)。

其中sqr是開根號的意思,m是該物體的實際質量,而m0為靜止質量,m-m0就是物體的通過運動所多出來的質量。

一個物體的實際質量為其靜止質量與其通過運動多出來的質量之和。

當外力作用在靜止質量為m0的自由質點上時,質點每經歷位移ds,其動能的增量是dek=f·ds,如果外力與位移同方向,則上式成為dek=fds,設外力作用於質點的時間為dt,則質點在外力衝量fdt作用下,其動量增量是dp=fdt,考慮到v=ds/dt,有上兩式相除,即得質點的速度表示式為v=dek/dp,亦即 dek=vd(mv)=v^2dm+mvdv,把愛因斯坦的質量隨物體速度改變的那個公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m02c^2,對它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dek=c^2dm。上式說明,當質點的速度v增大時,其質量m和動能ek都在增加,質量的增量dm和動能的增量dek之間始終保持dek=c^2dm所示的量值上的正比關係。

當v=0時,質量m=m0,動能ek=0,據此,將上式積分,即得∫ek0dek=∫m0m c^2dm(從m0積到m)ek=mc^2-m0c^2

上式是相對論中的動能表示式。愛因斯坦在這裡引入了經典力學中從未有過的獨特見解,他把m0c^2叫做物體的靜止能量,把mc^2叫做運動時的能量,我們分別用e0和e表示:e=mc^2 , e0=m0c^2

4樓:匿名使用者

首先要認可狹義相對論的兩個假設:1、任一光源所發之球狀光在一切慣性參照系中的速度都各向同性總為c 2、所有慣性參考系內的物理定律都是相同的。

如果你的行走速度是v,你在一輛以速度u行駛的公車上,那麼你當你與車同相走時,你對地的速度為u+v,反向時為u-v,你在車上過了1分鐘,別人在地上也過了1分鐘——這就是我們腦袋裡的常識。也是物理學中著名的伽利略變換,整個經典力學的支柱。該理論認為空間是獨立的,與在其中運動的各種物體無關,而時間是均勻流逝的,線性的,在任何觀察者來看都是相同的。

而以上這個變幻恰恰與狹義相對論的假設相矛盾。

事實上,在愛因斯坦提出狹義相對論之前,人們就觀察到許多與常識不符的現象。物理學家洛倫茲為了修正將要傾倒的經典物理學大廈,提出了洛倫茲變換,但他並不能解釋這種現象為何發生,只是根據當時的觀察事實寫出的經驗公式——洛倫茲變換——而它卻可以通過相對論的純理論推匯出來。

然後根據這個公式又可以推倒出質速關係,也就是時間會隨速度增加而變慢,質量變大,長度減小。

一個物體的實際質量為其靜止質量與其通過運動多出來的質量之和。

當外力作用在靜止質量為m0的自由質點上時,質點每經歷位移ds,其動能的增量是dek=f·ds,如果外力與位移同方向,則上式成為dek=fds,設外力作用於質點的時間為dt,則質點在外力衝量fdt作用下,其動量增量是dp=fdt,考慮到v=ds/dt,有上兩式相除,即得質點的速度表示式為v=dek/dp,亦即 dek=vd(mv)=v^2dm+mvdv,把愛因斯坦的質量隨物體速度改變的那個公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m0^2c^2,對它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dek=c^2dm。上式說明,當質點的速度v增大時,其質量m和動能ek都在增加,質量的增量dm和動能的增量dek之間始終保持dek=c^2dm所示的量值上的正比關係。

當v=0時,質量m=m0,動能ek=0,據此,將上式積分,即得∫ek0dek=∫m0m c^2dm(從m0積到m)ek=mc^2-m0c^2

上式是相對論中的動能表示式。愛因斯坦在這裡引入了經典力學中從未有過的獨特見解,他把m0c^2叫做物體的靜止能量,把mc^2叫做運動時的能量,我們分別用e0和e表示:e=mc^2 , e0=m0c^2。

5樓:匿名使用者

根本推導不出來!

愛因斯坦逗你玩。

e=mc2根本是一個十分複雜的關係的近似表示。一般地,質量-能量轉換是依賴許多條件的複雜關係。根本不是e=mc2這麼簡單!

6樓:匿名使用者

首先從運動物體的質量 m(v) = m/(1 - v^2/c^2) 開始,定義動量 p = m(v)*v ,其中 p、v 都是向量。

力為動量的變化率,即 f = dp/dt,物體做功為 f 在位移上的積分,積分元 dw = fdx,最後推匯出來:

w = mc^2/(1 - v^2/c^2) - mc^2.............

還有一些變換,最後得到著名的質能公式:e = mc^2

相對論質能方程是如何推匯出來的?物理意義是什麼?

7樓:吟舞傾心

通過質素方程推導的,e=mc^2,他是高中學習的重要定理,廣義相對論的內容,表示質量與能量之間的關係

8樓:小小喵同學

可以根據它的質量和速度推匯出這個方程式。這個方程式的推導,可以推動物理的發展,讓物理在世界的發展更前進一步。

9樓:小王子

這個方程根據質素關係推導的。強調的是物體靜止質量不是0

10樓:軍天心

證實了因為所以。太陽晒石頭風吹雨淋會風化成了土

11樓:探索未知

萬有引力產生的原因(簡述):宇宙空間中執行的高能粒子穿越物質(天體或粒子)時,一部分被攔截吸收從而形成弱能量區(愛因斯坦說的時空彎曲),這種弱能量區就是引力作用範圍mv2=e=mv2(能量轉換守恆定律公式),具體詳細闡述請看即將發表的引力假說《元素週期及萬有引力產生的原因》一文。

12樓:天道滄桑任我行

那個推導過程是錯的,其理論依據是錯誤的,其結果也是錯誤的。請大家不要迷信西方的虛假科學。相對論脫離了統一與對立統一規律,與客觀不符!……

13樓:

1. 力=質量*加速度 f = m*a

2. 路程=速度*時間 s = v*t

3. 速度=初速度+加速度*時間,起初靜止時初速度為0, 即v=a*t ,即a=v/t

4. 能量或做功=力*位移 e=f*s

第一步:把1和2代入4 ,得到e= f*s =(m*a)*(v*t)=m*a*v*t

第二步:把3的a=v/t代入上述方程,得到 e= m*v/t*v*t =mv2

第三步:當原子的速度達到光速時,v=c, 即e=mc2

14樓:看不見的引力場

相對論之前就有科學家發表了質能方程

15樓:泉泉財財

物質的極限運動所產生的能量

16樓:匿名使用者

放屁!質能方程不是相對論推到出來的

17樓:你是大大大燈泡

這個有點複雜,應該有公式直接能推理出來吧。

18樓:的法國人

相對論質能方程是靠物理學來推匯出來的呢。

質能方程是如何推導的?

19樓:

首先從運動物體的質量 m(v) = m/(1 - v^2/c^2) 開始,定義動量 p = m(v)*v ,其中 p、v 都是向量。

力為動量的變化率,即 f = dp/dt,物體做功為 f 在位移上的積分,積分元 dw = fdx,最後推匯出來:

w = mc^2/(1 - v^2/c^2) - mc^2.............

還有一些變換,最後得到著名的質能公式:e = mc^2

20樓:

1. 力=質量*加速度 f = m*a

2. 路程=速度*時間 s = v*t

3. 速度=初速度+加速度*時間,起初靜止時初速度為0, 即v=a*t ,即a=v/t

4. 能量或做功=力*位移 e=f*s

第一步:把1和2代入4 ,得到e= f*s =(m*a)*(v*t)=m*a*v*t

第二步:把3的a=v/t代入上述方程,得到 e= m*v/t*v*t =mv2

第三步:當原子的速度達到光速時,v=c, 即e=mc2

質能方程與相對論,質能方程的理解

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