 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Основной закон релятивистской динамики материальной точки
На опытах с быстро движущимися электронами было установлено, что масса тела зависит от скорости движения, а именно возрастает с увеличением скорости по закону 
,где m0 – масса покоя, m-релятивистская масса.
Из принципа относительности Эйнштейна, утверждающего инвариантность всех законов природы при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой, следует условие инвариантности уравнений физических законов относительно преобразований Лоренца.
Основной закон динамики Н:
оказывается также инвариантным по отношению к преобразованиям Лоренца, если в нём справа стоит производная по времени от релятивистского импульса.
Основной закон релятивистской динамики мт имеет вид:
- релятивистский импульс мт.
В силу однородности пространства закон сохранения релятивистского импульса: релятивистский импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.
37. Закон взаимосвязи массы и энергии.
Найдём кинетическую энергию релятивистской частицы (материальной точки).
или 
.
Учитывая, что 
, и подставив в . выражение 
получим:
.
Преобразовав данное выражение с учётом того, что 
и формулы 
придём к выражению:
,
т.е. приращение кинетической энергии частицы пропорционально приращению её массы. Проинтегрировав получим:
, или кин. энергия релятивистской частицы имеет вид:
.
Это выражение при скоростях 
переходит в классическое:
.Любое изменение массы 
сопровождается изменением полной энергии материальной точки, 
.
Отсюда перейдём к зависимости между полной энергией тела E и его массой m:
.Это уравнение, также как и предыдущее выражает фундаментальный закон природы – закон взаимосвязи (пропорциональности) массы и энергии: полная энергия системы равна произведению её массы на квадрат скорости света в вакууме.
Этот закон, учитывая , можно записать в виде:
, откуда следует, что покоящееся тело (Т=0) также обладает энергией: 
, называемой энегией покоя.
В силу однородности времени выполняется закон сохранения энергии: полная энеогия замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется стечением времени.
Из формул . и найдём релятивистское соотношение между полной и энергией частицы:
,
.
Энергия связи системы равна работе, которую необходимо затратить, чтобы разложить эту систему на составные части (например атомное ядро на протоны и нейтроны). Энергия связи системы:
,где 
- масса покоя i-й частицы в свободном состоянии; 
- масса покоя системы, состоящей из n частиц.
Поиск по сайту: