狹義相對(duì)論的動(dòng)能公式推導(dǎo)
狹義相對(duì)論的動(dòng)能公式推導(dǎo)
在靜止參考系中,物體的靜止能量E₀;等于其靜止質(zhì)量m₀;乘以光速的平方,即E₀;=m₀;c²。當(dāng)考慮物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能E_k可以通過(guò)總能量E減去靜止能量E₀;來(lái)計(jì)算,即E_k=E-E₀。將E和E₀;的表達(dá)式代入,我們得到動(dòng)能E_k的公式為。E_k = m₀;c²;/√(1-(u/c)²;) - m₀;c²。簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式,我們得到。E_k = m₀;c²;*(1/√(1-(u/c)²;) - 1)。
導(dǎo)讀在靜止參考系中,物體的靜止能量E₀;等于其靜止質(zhì)量m₀;乘以光速的平方,即E₀;=m₀;c²。當(dāng)考慮物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能E_k可以通過(guò)總能量E減去靜止能量E₀;來(lái)計(jì)算,即E_k=E-E₀。將E和E₀;的表達(dá)式代入,我們得到動(dòng)能E_k的公式為。E_k = m₀;c²;/√(1-(u/c)²;) - m₀;c²。簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式,我們得到。E_k = m₀;c²;*(1/√(1-(u/c)²;) - 1)。
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在狹義相對(duì)論框架下,物體的總能量E可以表示為E=mc2,其中m是物體的質(zhì)量,c是光速。物體的質(zhì)量m可以通過(guò)靜止質(zhì)量m?和速度u之間的關(guān)系來(lái)表達(dá),即m=m?/√(1-(u/c)2)。因此,總能量E可以改寫為E=m?c2/√(1-(u/c)2)。在靜止參考系中,物體的靜止能量E?等于其靜止質(zhì)量m?乘以光速的平方,即E?=m?c2。當(dāng)考慮物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能E_k可以通過(guò)總能量E減去靜止能量E?來(lái)計(jì)算,即E_k=E-E?。將E和E?的表達(dá)式代入,我們得到動(dòng)能E_k的公式為:E_k = m?c2/√(1-(u/c)2) - m?c2簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式,我們得到:E_k = m?c2*(1/√(1-(u/c)2) - 1)這個(gè)公式表明,在狹義相對(duì)論中,物體的動(dòng)能與其速度的平方成正比,但這種比例關(guān)系與經(jīng)典力學(xué)中的動(dòng)能公式E_k=mv2/2不同。在經(jīng)典力學(xué)中,動(dòng)能與速度的平方成正比是在假設(shè)速度遠(yuǎn)小于光速的情況下成立的。關(guān)于速度相加定理,它是洛倫茲變換的一部分,描述了在不同慣性參考系中觀察到的速度如何相加。這個(gè)定理通過(guò)洛倫茲變換的時(shí)間和空間坐標(biāo)變換推導(dǎo)出來(lái),并能夠解釋斐索實(shí)驗(yàn)以及后續(xù)許多關(guān)于運(yùn)動(dòng)流體和運(yùn)動(dòng)固體中光速的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與愛因斯坦的預(yù)測(cè)相符。
狹義相對(duì)論的動(dòng)能公式推導(dǎo)
在靜止參考系中,物體的靜止能量E₀;等于其靜止質(zhì)量m₀;乘以光速的平方,即E₀;=m₀;c²。當(dāng)考慮物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),其動(dòng)能E_k可以通過(guò)總能量E減去靜止能量E₀;來(lái)計(jì)算,即E_k=E-E₀。將E和E₀;的表達(dá)式代入,我們得到動(dòng)能E_k的公式為。E_k = m₀;c²;/√(1-(u/c)²;) - m₀;c²。簡(jiǎn)化這個(gè)表達(dá)式,我們得到。E_k = m₀;c²;*(1/√(1-(u/c)²;) - 1)。
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