爱因斯坦的质能方程的理解_第1页
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文档简介

1、质能方程E=mc2说明,当一个物体的运动质量为m时,它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时,动能Ek =(1/2) m0v2,m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能(包括分子动能、分子间的势能,使原子与原子结合在一起的化学能,使原子核与电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能,等等),E0=m0c2。所以E= mc2= E0 +Ek。E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。 E=mc2说明了一个物体质量改变,总能量也随之改变。 两式含义表明,质能方程没有“质能转化”的含义,质能方程只反映质量和能量在量值上的关系

2、,二者不能相互转化。对一个封闭系统而言,质量是守恒的,能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中,物质的存在形式发生变化,能量的形式也发生变化,但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质,质量描述惯性和引力性,能量描述系统的状态。 那么,质量亏损又是怎么回事呢? 我们可以看到,质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下,系统能量减少,质量自然就减少了。当系统的质量减少m时,系统的能量就减少了E,减少的能量向外辐射出去了。减少的质量转化为光子的质量,减少的能量转化为光子的能量!虽然光子的静止质量为0,但在光子的辐射过程中,具有能量E=h,所以运动的光子具有一定的质量。光子运动的速度始终为c,

3、E=h= mc2,所以当一个光子的频率为时,它的质量为m= h/ c2。质能方程E=mc2说明,当一个物体的运动质量为m时,它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时,动能Ek =(1/2) m0v2,m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能(包括分子动能、分子间的势能,使原子与原子结合在一起的化学能,使原子核与电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能,等等),E0=m0c2。所以E= mc2= E0 +Ek。E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。 E=mc2说明了一个物体质量改变,总能量也随之改变。 两式含义表明

4、,质能方程没有“质能转化”的含义,质能方程只反映质量和能量在量值上的关系,二者不能相互转化。对一个封闭系统而言,质量是守恒的,能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中,物质的存在形式发生变化,能量的形式也发生变化,但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质,质量描述惯性和引力性,能量描述系统的状态。 那么,质量亏损又是怎么回事呢? 我们可以看到,质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下,系统能量减少,质量自然就减少了。当系统的质量减少m时,系统的能量就减少了E,减少的能量向外辐射出去了。减少的质量转化为光子的质量,减少的能量转化为光子的能量!虽然光子的静止质量为0,但在光子的辐射过程中

5、,具有能量E=h,所以运动的光子具有一定的质量。光子运动的速度始终为c,E=h= mc2,所以当一个光子的频率为时,它的质量为m= h/ c2。质能方程E=mc2说明,当一个物体的运动质量为m时,它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时,动能Ek =(1/2) m0v2,m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能(包括分子动能、分子间的势能,使原子与原子结合在一起的化学能,使原子核与电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能,等等),E0=m0c2。所以E= mc2= E0 +Ek。E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关

6、系。 E=mc2说明了一个物体质量改变,总能量也随之改变。 两式含义表明,质能方程没有“质能转化”的含义,质能方程只反映质量和能量在量值上的关系,二者不能相互转化。对一个封闭系统而言,质量是守恒的,能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中,物质的存在形式发生变化,能量的形式也发生变化,但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质,质量描述惯性和引力性,能量描述系统的状态。 那么,质量亏损又是怎么回事呢? 我们可以看到,质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下,系统能量减少,质量自然就减少了。当系统的质量减少m时,系统的能量就减少了E,减少的能量向外辐射出去了。减少的质量转化为光子的质量,

7、减少的能量转化为光子的能量!虽然光子的静止质量为0,但在光子的辐射过程中,具有能量E=h,所以运动的光子具有一定的质量。光子运动的速度始终为c,E=h= mc2,所以当一个光子的频率为时,它的质量为m= h/ c2。25(18分)如图所示,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成角,导轨间距为,两导体棒和与导轨垂直放 置,两根导体棒的质量都为,电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在时刻使沿导轨向上做速度为的匀速运动,同时将由静止释放,经过一段时间后也作匀速运动,已知,g取10m/s2,不计两导体棒间的相互作用力。 (1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大? (2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以的速度沿导轨向上匀速

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