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狭义相对论的其他结论 1 相对论的速度叠加由于时间和空间的相对性 对于物体的速度 在某一惯性系s 内观测 要用s 系的时间和空间坐标表示 在另一惯性系s内观测 要用s系的时间和空间坐标表示 这样 速度叠加公式就不再是绝对时空的速度叠加公式了 假如s 和s两系的坐标轴相平行 s 以速度 沿x轴而运动 一质点以u 相对s 沿x 轴而运动 则相对s 其速度u为这是相对论的速度叠加公式 如果u c 则u c 如果u c 光速 则u c 与相对论的时空概念相协调 一 相对论的速度变换公式 地面上的人看到车上人相对地面的速度为 车对地的速度为v 人对车的速度为u 2 质量和速率的关系在经典物理的概念里 一个物体的质量为一常量 与物体的运动状态无关 但是在相对论理论里 质量和运动的速度有关 物体的静止质量m0是一常量 相对任何惯性系均为m0 而物体以速度 运动时 它的 运动 质量m为质量随速率增加而变大 实验完全证实了这个公式 从质量和速度的关系式可以看出 当物体速度趋近于光速时 质量将趋向无限大 这是不可能的 一切物体的速度都永远小于真空中的光速 2 相对论质量 物体的运动速度不能无限增加 那么物体的质量是否随着速度而变化 严格的论证表明 物体高速 与光速相比 运动时的质量与它静止时的质量之间有下面的关系 m为运动质量m0为静止质量 如果车上人运动方向与火车运动方向相反 则u 取负值 物体的运动速度不能无限增加 那么物体的质量是否随着速度而变化 严格的论证表明 物体高速 与光速相比 运动时的质量与它静止时的质量之间有下面的关系 m为运动质量 m0为静止质量 二 相对论质量 微观粒子的速度很高 它的质量明显的大于静止质量 在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响 1988年 中国第一座高能粒子加速器 北京正负电子对撞机首次对撞成功 物体的能量和质量之间存在密切的联系 他们的关系是 这就是著名的爱因斯坦质能方程 三 质能方程 质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量之间的关系 物体的动能 运动时的能量 静止时的能量 在v c时的一种近似这就是动能表达式 具体推导过程如
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