狭义相对论的动能公式推导

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在狭义相对论中,物体的能量为:E=mc^2,而m=m0/√(1-u^2/c^2),这里u是运动速度,m0为静质量。

即E=m0*c^2/√(1-u^2/c^2),这不是指动能,而是指物理的全部能量(包括动能在内)。

假设物体的势能为0,则动能为E_k=E-E0=(m-m0)*c^2=m0*c^2*(1/√(1-u^2/c^2)-1)(E0=m0*c^2,为静止时的能量)动能不再是E_k=m*v^2/2,即便这里的m取m=m0/√(1-u^2/c^2)也不行。

扩展资料:

速度相加定理

如果洛伦兹变换中的时间坐标和空间坐标描述的是某一物体的运动,则用时间变换式去除3个空间坐标变换式就得到爱因斯坦速度相加公式(对洛伦兹变换的三个公式关于时间求一阶导数):

ux'=(ux-v)/(1-vux/c2)

uy'=uy(1-v2/c2)1/2/(1-vux/c2)

uz'=uz(1-v2/c2)1/2/(1-vux/c2)

式中(ux',uy',uz')为物体在K'系中的速度分别沿(x',y',z')轴的分量,(ux,uy,uz)则为物体在K系中的相应速度分量,v则为K'系在K系中的速度,其中v应当为(vx,0,0)。此式为特殊洛伦兹速度变换,任意方向v变换请参考普遍洛伦兹变换。

爱因斯坦速度相加定理解释了A.斐索曾于1851年完成的流动水中的光速实验;1905年之后许多运动流体和运动固体中的光速实验也都在更高的精度上与爱因斯坦速度相加公式的预言相符。

参考资料:百度百科--狭义相对论






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相对论推导
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谁能给我解释一下相对论?
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狭义相对论的公式严密推导?
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这道大物题应当用相对论的哪个公式?
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崇左市17722191293: 相对论动能公式如何推导 狭义相对论中说物体动能为:mc^2/sqr(1 - u^2/c^2)这个是怎么来的?(不用E=mc^2)(最好不用微积分) -
照解抗痨:[答案] 这个不是动能的式子吧.这个应该是总能量的公式吧.

崇左市17722191293: 相对论动能公式如何推导狭义相对论中说物体动能为:mc^2/sqr(1 - u^2/c^2)这个是怎么来的?(不用E=mc^2)(最好不用微积分,用了也给分)那用了呢 -
照解抗痨:[答案] 很久没有看物理,刚才看了一下,似乎楼主的动能公式有问题. 在狭义相对论中,物体的能量为:E=mc^2,而m=m0/√(1-u^2/c^2),这里u是运动速度,m0为静质量. 即E=m0*c^2/√(1-u^2/c^2),这不是指动能,而是指物理的全部能量(包括动能在内...

崇左市17722191293: 相对论动能公式如何推导 -
照解抗痨: 这个不是动能的式子吧...这个应该是总能量的公式吧...

崇左市17722191293: 相对论中的动能 -
照解抗痨: 这里用到了公式: (1+a)^n=1+a*n 这里a为小于1的数,n为任何数(a越小,结果越精确) E=mc2/√(1-v2/c2) -mc2 =m*c^2*(1-v^2/c^2)^(-1/2)-m*c^2 注意到,(1-v^2/c^2)^(-1/2)=1+1/2*v^2/c^2(这里,相当于a=-v^2/c^2,n=-1/2) 所以,E=m*c^2(1+1/2*v^2/c^2)-m*c^2 =1/2*m*v^2

崇左市17722191293: 相对论动能公式推导积分怎么算 -
照解抗痨: 相对论与牛顿力学没有什么区别,区别仅仅是参照物的不同. 牛顿力学以以太(宇宙中绝对静止的参照物)为参照系,动能公式是:E动=0.5mv²,这就是积分结果.相对论以认为以太是无法捕捉的(因此是否存在都不能确定),不能直接用...

崇左市17722191293: 请问爱因斯坦的狭义相对论公式E=mc^2中的每个字母分别代表什么?如何计算?有什么物理意义? -
照解抗痨: e:能量 m:质量 c:光速(常数) 在光速之下物体的能量和质量成正比 就是说在光速之下能量和质量是能够互相转化的

崇左市17722191293: 关于狭义相对论中的公式推导 -
照解抗痨: 相对论公式及证明 符号 单位 符号 单位 坐标(x,y,z):m 力F(f): N 时间t(T): s 质量m(M): kg 位移r: m 动量p: kg*m/s 速度v(u): m/s 能量E: J 加速度a: m/s^2 冲量: N*s 长度l(L): m 动能Ek: J 路程s(S): m 势能Ep: J 角速度ω: rad/s 力矩: N*m ...

崇左市17722191293: 相对论中的动能相对论下的动能公式是E=mc2/√(1 - v2/c2) - mc2 ,书上说当v<
照解抗痨:[答案] 这里用到了公式:(1+a)^n=1+a*n 这里a为小于1的数,n为任何数(a越小,结果越精确)E=mc2/√(1-v2/c2) -mc2 =m*c^2*(1-v^2/c^2)^(-1/2)-m*c^2注意到,(1-v^2/c^2)^(-1/2)=1+1/2*v^2/c^2(这里,相当于a=-v^2/c^2,n=-1/2)所以...

崇左市17722191293: 狭义相对论的问题,见下推导相对论那个著名的公式,质能方程公式E=mc2(E表示物体的能量,m表示物体的质量,c表示光速)我们知道,当我们向一个... -
照解抗痨:[答案] E就是energy,能量的意思; K就是kinetic,运动的;运动引起的的意思

崇左市17722191293: 相对论质能方程是如何推导出来的?物理意义是什么? -
照解抗痨: 相对论的质能方程,可以根据相对论的质速关系直接推导出来. 质速关系 质能方程是相对论的直接推论,也是物理学中最美妙的方程之一;要推导质能方程,我们需要用到相对论的质速关系方程:该方程描述到,物体的质量并非一成不变,...

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