1樓:匿名使用者
愛因斯復
坦說過:物質是能量存在的制一種形式。正負電子對高速對撞隕滅,產生一對光子,這個現象可作為「物質是能量存在的一種形式」的註解。
公式可這樣理解:質量為m的物體是由mc²那麼大的能量「凝結而成」。
2樓:
愛因斯坦相對**式
基本的幾個:
1.相對速度公式:
△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)
兩物體速度是v1,v2,它們之間內速度的差容是△v,過去我們認為△v=|v1-v2|,這個公式決定了,沒有物體可以超過光速。
2.相對長度公式
l=lo* √(1-v^2/c^2)
lo是物體靜止是的長度,l是物體的運動時的長度,v是物體速度,c是光速。由此可知速度越大,物體長度越壓縮,當物體以光速運動,物體的運動方向長度為0.
3.相對質量公式
m=mo/√(1-v^2/c^2)
mo是物體靜止時的質量,m是物體的運動時的質量,v是物體速度,c是光速。由此可知速度越大,物體質量越大,當物體以光速運動,物體的質量為正無窮
4.相對時間公式
t=to* √(1-v^2/c^2)
to是物體靜止時的時間流逝的快慢,t是物體的運動時的時間流逝快慢,v是物體速度,c是光速。由此可知速度越大,物體時間走得越慢,當物體以光速運動,物體的時間就不再流逝,從而時間停止。
5。質能方程
e=mc^2
質量和能量本質相同
3樓:prince楊小伊
有的。質能等來價理論是愛因斯坦自狹義相對論的最bai重要的推論,
du即著名的方程式e=mc^2,式zhi中為e能量,m為質量dao,c為光速;也就是說,一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。 由此可以解釋為什麼物體的運動速度不可能超過光速。
愛因斯坦的公式e=mc2,物質的能量等於質量乘以光速的平方。這個公式他是怎樣推算出來的?
4樓:匿名使用者
第一步:要討論能量隨質量變化,先要從量綱得知思路:
能量量綱[e]=[m]([l]^2)([t]^(-2)),即能量量綱等於質量量綱和長度量綱的平方以及時間量綱的負二次方三者乘積。
我們需要把能量對於質量的函式形式化簡到最簡,那麼就要求能量函式中除了質量,最好只有一個其它的變數。
把([l]^2)([t]^(-2))化簡,可以得到只有一個量綱-速度[v_]的形式:
[v_]*[v_]。
也就是[e]=[m][v_]*[v_]
可見我們要討論質能關係,最簡單的途徑是從速度v_下手。
第二步:先要考慮能量的變化
與能量的變化有關的有各種能量形式的轉化,其中直接和質量有關的只有做功。
那麼先來考慮做工對於能量變化的影響。
當外力f_(後面加_表示向量,不加表示標量)作用在靜止質量為m0的質點上時,每產生ds_(位移s_的微分)的位移,物體能量增加
de=f_*ds_(*表示點乘)。
考慮最簡化的 外力與位移方向相同的情況,上式變成
de=fds
----------------------------------------
第三步:怎樣把力做功和速度v變化聯絡起來呢?也就是說怎樣來通過力的作用效果來得出速度的變化呢?
我們知道力對物體的衝量等於物體動量的增量。那麼,通過動量定理,力和能量就聯絡起來了:
f_dt=dp_=mdv_
----------------------------------------
第四步:上式中顯然還要參考m質量這個變數,而我們不想讓質量的加入把我們力和速度的關係複雜化。我們想找到一種辦法約掉m,這樣就能得到純粹的速度和力的關係。
參考de=fds和f_dt=dp_,我們知道,v_=ds_/dt
那麼可以得到
de=v_*dp_
如果考慮最簡單的形式:當速度改變和動量改變方向相同:
de=vdp
---------------------------------
第五步:把上式化成能量和質量以及速度三者的關係式(因為我們最初就是要討論這個形式):
de=vd(mv)----因為dp=d(mv)
---------------------------------
第六步:把上式按照微分乘法分解
de=v^2dm+mvdv
這個式子說明:能量的增量含有質量因速度增加而增加dm產生的能量增量和單純速度增加產生的能量增量2個部分。(這個觀點非常重要,在相對論之前,人們雖然在理論物理推導中認識到質量增加也會產生能量增量,但是都習慣性認為質量不會隨運動速度增加而變化,也就是誤以為dm恆定為0,這是經典物理學的最大錯誤之一。
)---------------------------------
第七步:我們不知道質量隨速度增加產生的增量dm是怎樣的,現在要研究它到底如何隨速度增加(也就是質量增量dm和速度增量dv之間的直接關係):
根據洛侖茲變換推匯出的靜止質量和運動質量公式:
m=m0[1-(v^2/c^2)]^(-1/2)
化簡成整數次冪形式:
m^2=(m0^2)[1-(v^2/c^2)]
化成沒有分母而且m和m0分別處於等號兩側的形式(這樣就是得到運動質量m對於速度變化和靜止質量的純粹的函式形式):
(m^2)(c^2-v^2)=(m0^2)c^2
用上式對速度v求導得到dm/dv(之所以要這樣做,就是要找到質量增量dm和速度增量dv之間最直接的關係,我們這一步的根本目的就是這個):
d[(m^2)(c^2-v^2)]/dv=d[(m0^2)c^2]/dv(注意式子等號右邊是常數的求導,結果為0)
即 [d(m^2)/dv](c^2-v^2)+m^2[d(c^2-v^2)/dv]=0
即 [m(dm/dv)+m(dm/dv)](c^2-v^2)+(m^2)[0-2v]=0
即 2m(dm/dv)(c^2-v^2)-2vm^2=0
約掉公因式2m(肯定不是0,呵呵,運動質量為0?沒聽說過)
得到:(dm/dv)(c^2-v^2)-mv=0
即 (dm/dv)(c^2-v^2)=mv
由於dv不等於0(我們研究的就是非靜止的情況,運動系速度對於靜止系的增量當然不為0)
(c^2-v^2)dm=mvdv
這就是我們最終得到的dm和dv的直接關係。
--------------------------------------------
第八步:有了dm的函式,代回到我們第六步的能量增量式
de=v^2dm+mvdv
=v^2dm+(c^2-v^2)dm
=c^2dm
這就是質能關係式的微分形式,它說明:質量的增量與能量的增量成正比,而且比例係數是常數c^2。
------------------------------------------
最後一步:推論出物體從靜止到運動速度為v的過程中,總的能量增量:
對上一步的結論進行積分,積分割槽間取質量從靜止質量m0到運動質量m,得到
∫de=∫[m0~m]c^2dm
即 e=mc^2-m0c^2
這就是 物體從靜止到運動速度為v的過程中,總的能量增量。
其中 e0=m0c^2稱為物體靜止時候的靜止能量。
ev=mc^2稱為物體運動時候的總動能(運動總能量)。
總結:對於任何已知運動質量為m的物體,可以用e=mc^2直接計算出它的運動動能。
e=質量乘以光速的平方 這個公式有什麼用途?
5樓:匿名使用者
例如原子彈的**
我們知道,原子彈的**中,質量轉化為能量
(所謂「質量守恆定律」是化學反應中的定律,而整個宇宙則是「質能守恆定律」,質量可轉化為能量,能量也可轉化為質量)
這一點可不得了,這個公式正反映了這一點
如1kg物質在原子彈**中消亡,它所產生的能量即為e=mc^2
大約為1kg*[3*10^5m/s]^2=9*10^12j因此這個公式在原子彈**的科學計量研究上有很多用處(僅就目前而言已有較大用處)
6樓:街頭賭聖
對於原子彈來說,通過這個公式已計算出一個原子產生的能量為多少,進一步說一顆原子彈**產生的能量為多少,愛因斯坦正是憑著這個公式,勸說了美國當時的**,在日本投下了原子彈
關於e=mc²
7樓:貪食饕餮
不是的,今天我們老師給我們糾正了這種想法。能量是守恆的,質量不是守恆的。質量和能量是物體的兩種屬性,就像人的身高與年齡一樣。
你覺得人的身高和年齡能轉化嗎?那個公式只是說靜止物體的靜止能量等於那麼多,並不是質量能轉化成能量。在反應前後物體的能量是不變的。
8樓:鞽鞽
我認為得考慮它的物理意義,就像初中的歐姆定律不能反過來一樣...
請問平方到底有什麼幾何意義?比如說公式e=mc²(能量=質量╳光速的平方),光速的平方有什麼意義?
9樓:2010數學
你是非常複雜的 特別是光 的
因為有方向和大小 我也問老師
大學好像要學另外的2種法則 就如內積差不多不用的平方 含義是不同的哈
至少這是我認為的
數學與物理還是有差別的
我們所認識的都是數學上的
10樓:匿名使用者
平方表示2個相同因數的乘積,
11樓:匿名使用者
有意義啊,說明光速以幾何級數的關係影響著能量,已經不是簡單的兩倍或三倍的問題。
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不是。這是兩個不同的概念。能量密度和比能量是一個意思嗎?不一樣,能量密度的單位是wh l,而比能量單位是wh kg,比能量可以理解成質量能量密度 不是,前者是總能量除以體積什麼的,後者是總能量除以粒子什麼的的總數,量綱應該也不一樣吧 能量密度和營養素密度是一個概念嗎 食物 營養素密度 nutriti...
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