大学物理（上）-相对论力学14

1、四速度变换式1、变换式仿上得2、注意要点（1） 受到 的影响（2）注意三个物理量（3）这不是线性变换，不能称为洛仑兹变换，更恰当的称谓是相对论速度变换公式或速度合成（叠加）公式3、解题方法1、确定参照系统和相对速度2、明确变换公式和速度分量例题1、一地面观察者，测得甲飞船以0.6c 速率向右飞行，乙飞船以0.7c速率向左飞行，求飞船甲测得飞船乙的速度和飞船乙测得飞船甲的速度。甲乙将上述已知的值代入解：（1）设地面为S系，飞船甲为S系，其沿着S系ox轴正向运动速度v=0.6c知飞船乙相对S系的速度为 ux=-0.7c，则其相对 S （飞船甲）的速度（不同于经典速度变换）即其沿着负方向运动甲乙SS

2、将上述已知的值代入解：（2）设飞船乙为S系，地面为S系，其沿着S系ox轴正向运动速度v=0.7c知飞船甲相对S系的速度为 ux=0.6c，则其相对 S （飞船乙）的速度甲乙SS可见：u甲，乙=+0.92与u乙，甲=-0.92c大小相等，方向相反。例题2：一短跑选手在地面上用10s时间跑完100m的路程，求在另一个以0.6c的速度沿同一方向运动的参考系中 ，测得该选手跑过的路程和所用的时间。两事件：到达起跑由题意解： 地球为S系，另一参照系为S系，则负号说明起跑在右，到达在左。相对论力学1、相对论性动量2相对论性能量3 动量-能量（Momenergy) 相对论动量守恒定律当时，不变 .1、相对论

3、性动量动力学方程例1：质点在恒力 F 作用下作加速直线运动。解得例2：磁场中的圆周运动2相对论性能量相对论性能量相对论性总能量静止能量相对论性动能相对论质能关系 爱因斯坦认为（1905） 懒惰性 惯性 ( inertia )活泼性 能量 ( energy ) 物体的懒惰性就是物体活泼性的度量 .电子的静质量 质子的静质量 比结合能图的启示：裂变：重核分裂为中等质量的核聚变：轻核聚合为中等质量的核质量亏损,释放结合能应用：原子弹、氢弹、核电站 原子弹爆炸（核裂变）1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功 例3：在一种热核反应中，各种粒子的静质量如下： 求：反应释放的能量。 氘核氚核氦核中子反

4、应质量亏损释放能量1 kg 核燃料释放能量例 4 太阳由于热核反应而辐射能量 质量亏损年亏损的质量比例 物理意义 惯性质量的增加和能量的增加相联系，质量的大小应标志着能量的大小，这是相对论的又一极其重要的推论 . 相对论的质能关系为开创原子能时代提供了理论基础 , 这是一个具有划时代的意义的理论公式 . 相对论的质能关系为开创原子能时代提供了理论基础 , 这是一个具有划时代意义的理论公式 . 1979年，美国佛罗里达州迈阿密市Shenandoah中学的初中生，为纪念爱因斯坦100岁诞辰，在草地上组成他著名的公式E=mc23 动量-能量（Momenergy)光子光的波粒二象性普朗克常量动量-能量（Momenergy)四维动量Momenergy四维矢量的Lorentz变换协变动力学方程四维力 光的多普勒效应 例1 电子静止质量 （1）用J 和eV 为单位表示电子静止能量（2）静止电子 经过106V电压加速后，其质量、速度各为多少？解：电子静止能量或（2）运动电子的动能 例2. 一个静质量为m0的粒子,以v=0.8c的速率运动,并与静质量为3m0的静止粒子