15-5 相对论动力学_第1页
15-5 相对论动力学_第2页
15-5 相对论动力学_第3页
15-5 相对论动力学_第4页
15-5 相对论动力学_第5页
已阅读5页，还剩8页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

一、动量与质量

在牛顿力学中,质量为m、速度为v的质点的动量表达式为如图15.6所示,设A、B两球对同一坐标系静止时的质量相同,令A和B两球在平行于x'轴的方向上运动并发生完全非弹性碰撞。

由于mB

为B

球相对于S

系静止时的质量,而A、B两球相对于同一坐标系静止时质量应该相同,所以上式可写为

式(15-17)中,m0

为质点静止时的质量,称为静质量,而质量m与速度有关,称为相对论性质量。当质点的速度远小于光速时,相对论性质量近似等于静质量。这时可以认为质点的质量为一常量,与参考系的选择无关,由此可过渡到经典力学的范畴

其动量的表达式应为

当外力F

作用于质点时,由相对论动量表达式可得二、动能和能量

设一质点在外力F作用下,由静止开始运动,由动能定理可知,质点动能的增量等于外力所做的功,即

由质量的表达式得

两边微分得即所以

由于从静止开始加速,开始时速度为零,动能为零,质量为静质量,对上式积分得因此得

式(15-20)即为相对论动能的表达式,它与经典力学的动能表达式毫无相似之处,然而在v≪c的极限情况下,有(1-v2/c2)-1/2≈1+v2/2c2。代入式(15-20),得

若将式(15-20)改写为

式(15-21)等号两端的量都为能量的量纲,爱因斯坦对此做出了具有深刻意义的说明,他认为m0c2

是质点运动时具有的总能量,而相应地,m0c2是质点静止时具有的静能量。也就是说,质点的总能量等于质点的动能和其静能量之和。如果以E代表质点的总能量,则有式(15-22)也可写成三、能量和动量的关系

相对论中,静质量为m0,运动速度为v

的质点的总能量和动量分别由下述公式表示:

在上面两个公式中消去速度v后,就得到能量和动量之间的关系为

狭义相对论的建立是物理学发展史上的一个里程碑,它具有划时代的意义。狭义相对论揭示了空间和时间之间、时空和运动物质之间的深刻联系,即时空是运动着的物质的存在形式,它比经典物理学更客观、真实地反映了自然界的物理规律。目前,狭义相对论已经被大量的实验所证实,并成为研究宇宙星体、粒子物理、工程物理等一系列科学问题的基础。当然,随着科学技术的不断发展,还会有许多新的

人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论