相对论第二讲相对论动力学的基本方程

第五十讲：§4.4相对论动力学基础一、相对论质速关系式——揭示了质量和能量是不可分割的，这个公式建立了这两个属性在量值上的关系，它表示具有一定质量的物体客体也必具有和这质量相当的能量。2201cmm2201cmmP注意：自从质能关系发现以后，有些物理学家错误地解释了这个公式的本质。他们把物质和质量混为一谈，把能量和物质分开，从而认为质量会转变为能量，也就表示物质会变成能量。结果是物质消灭了，流下来的只是转化着的能量。其实，这些论点是完全站不住脚的。因为第一，质量仅仅是物质的属性之一，决不能把物质和它们的属性等同起来；第二，质量和能量在量值上的联系，决不等同于这两个量可以相互转变。事实上，在一切过程中，这两个量是分别守恒的，能量转化和守恒定律是一条普遍规律，质量守恒定律也是一条普遍规律，并没有发生什么能量向质量转变或质量向能量转变的情况。举例：32年美国，加州理工学院对电子进行加速，c999999.900900mm；后对质子进行加速，0300mm☆相对论的动量：2201cmmP二、相对论动力学的基础方程2201FcmdtddtPddtdmdtdmmdtdFcm0dtd这说明，无论使用多大的力，力持续的时间有多长，都不可能把物体加速≥光速。只能是无限趋近。三、相对论动能202Ecmmck当c221Emk四、静能、总能和质能关系1、质能关系式；2mcE一千克物质折合成能量，一度电买一美分，值2500万美元；一吨物质折合成能量，值250亿美元；2、静能：物体静止的能量200cmE3、总能：物体静止的能量和动能之和kEcmmcE202五、能量和动量的关系420222Ecmcp习题1：某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015J的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A)√0.4kg．(B)0.8kg．(C)(1/12)×107kg．(D)12×107kg．［］习题2：一个电子运动速度v=0.99c，它的动能是：(电子的静止能量为0.51MeV)(A)4.0MeV．(B)3.5MeV．(C)√3.1MeV．(D)2.5MeV．［］习题3：狭义相对论中，一质点的质量m与速度v的关系式为______________；其动能的表达式为______________．答案：20)/(1cmmv2分202cmmcEK2分习题4：质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的________倍．答案：43分小结：作业：P预习：§