狹義相對論的動力學基礎.ppt
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狹義相對論的動力學基礎,一、相對論質量二、相對論動量三、相對論動能四、相對論能量質能關系五、相對論的能量動量關系,一、相對論質量,動量定義,牛頓力學：質量與速度無關,相對論力學：質量與速度有關，否則動量守恒定律不能在洛侖茲變換下保持形式不變。,說明：,S系：有M，靜止于O,t時刻分裂,據動量守恒定律，A、B速率應相等，設：,S相對S以－u‘運動，S中A靜止，B運動,O相對O的速度為u,據相對論速度變換：,所以,S系：分裂前粒子速度為u，動量為Mu,,分裂后A、B總動量為mBvB,,質量守恒：M＝mA+mB,動量守恒：Mu=mBvB,即：,在牛頓力學中：mA=mB=m上式為：,顯然不成立,應該：動量守恒定律在任何慣性系中均成立，且動量定義保持不變。,考慮：mA、mB為各自速率的函數mA≠mB,代入mB得:,記作：,m稱相對論性質量。式中v為粒子相對某一參照系的速率。,,牛頓力學,1、宏觀物體一般v=104m/s,此時：,微觀粒子速率接近光速如中子v=0.98c時,v>c時，m成為負數，無意義所以光速是物體運動的極限速度。,2、,牛頓力學是相對論力學在低速情況下的近似,,二、相對論動量,相對論動量可表示為：,根據：,在相對論力學中仍用動量變化率定義質點受到的作用力，即：,注意：質量隨速度變化,三、相對論動能,仍用力對粒子做功計算粒子動能的增量，并用EK表示粒子速率為v時的動能，則有,,,,即相對論動能公式。,,則：,又回到了牛頓力學的動能公式。,當v<
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- 狹義相對論 動力學 基礎
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