根据牛顿经典力学,加速到光速需要多少能量?

作者&投稿:邱例 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
大学物理将电子加速到光速需要多少能量~

根据质能公式计算,将电子加速到接近光速时其能量为me是电子的质量,v是电子的速度,c是光速,可见v越接近c,电子的能量就越大(代表加速到该速度需要的能量越多)。当v=c时,E=me·∞=∞。也就是说在目前看来将任何具有惯性质量的物体加速到光速需要的能量都是无穷大,是不可能实现的。

我们只能接近光速,很难达到光速,像这种高速问题,是不能用经典物理学解释的。

按照牛顿经典力学,光速是可以到达的普通速度,或许只需要数百年时间,人类就可以积攒足够的能量进行光速旅行;但相对论创造出了“光障”,存在质量的物体不可能到达光速

me是电子的质量,v是电子的速度,c是光速,可见v越接近c,电子的能量就越大(代表加速到该速度需要的能量越多)。当v=c时,E=me·∞=∞。也就是说在目前看来将任何具有惯性质量的物体加速到光速需要的能量都是无穷大,是不可能实现的

按照牛顿经典力学,光速是可以到达的普通速度,或许只需要数百年时间,人类就可以积攒足够的能量进行光速旅行;但相对论创造出了“光障”,存在质量的物体不可能到达光速,该理论也在粒子加速实验室中得到了证实。
虽然相对论关上了光速旅行的大门,但也开启了超光速旅行的窗户,虫洞理论上存在,但是目前还没有找到任何人造或天然的虫洞。虫洞需要巨大的引力弯折空间才能形成,黑洞作为人类物理学的极限天体,或许需要完全理解黑洞,人类才能创造出虫洞。

:根据质能公式计算,将电子加速到接近光速时其能量为me是电子的质量,v是电子的速度,c是光速,可见v越接近c,电子的能量就越大(代表加速到该速度需要的能量越多)。当v=c时,E=me·∞=∞。也就是说在目前看来将任何具有惯性质量的物体加速到光速需

相对论》创造了一个不可逾越的“光障”,但牛顿经典力学并没有这种限制,想要到达光速,只需要利用动能公式E=1/2mv^2,就可以轻松得到需要的能量。牛顿的物理理论,确实可以让物体到达光速,但所需的能量也是巨大的。


加速度会把物体的速度提高到光速甚至超过吗??
牛顿经典力学的公式只是相对论公式在宏观低速情况下的完美近似。在相对论里,有一个重要的数据β,它等于v\/c,也就是速度和光速的比。有一个重要的因式为√(1-β^2),可以看出,当速度接近甚至达到光速时,β就接近甚至等于1,这样,根号下就为0了,时间的流逝也就停止了。但...,1,加速度会把...

牛顿第三定律
选取两个力学传感器,保持两个传感器在同一平面上,让两传感器的测力钩相互钩住或相抵,通过数据采集软件可以分别得到两条力—时间图线,同时得到该时间段的作用力和反作用力随时间变化的实时数据。通过观察,可以看出作用力和反作用力与时间的对应关系,任意时刻这两个个力的大小基本一致,表示两个力大小相等...

牛顿三大定律分别是哪三个?
1、牛顿第一运动定律,简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。2、牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的...

根据牛顿力学,宇宙确实是一个完全确定性系统吗?
微观领域的不确定性 在宏观领域中,牛顿经典力学可以说是基本上能够解决所有的问题。牛顿第一定律是这么说的,一切物体在没有受到力的作用时,总是保持着静止状态或者匀速直线运动状态。这个结论很明确,大家一想就明白了。但是把尺度缩小的微观粒子领域,牛顿力学就不管用了。你如果按照自己大脑“直觉...

牛顿力学中的牛是什么力单位?
的加速度所需的力的大小定义为1牛顿。牛顿,简称牛,符号为N,是一种衡量力的大小的国际单位,是根据牛顿第二运动定律定义的:使质量为1kg的物体产生1m\/s²加速度的力,叫做1牛,即1牛=1kg·m\/s²。牛顿以创立经典力学的牛顿命名,自然界中两个鸡蛋的重力约为1N。

速度的导数=加速度?
加速度(Acceleration)是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv\/Δt,是描述物体速度变化快慢的物理量,通常用a表示,单位是m\/s2。加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同。当时间间隔△t趋于零时,平均加速度的极限称为瞬时加速度(图1),简称加速度,记为a:...

牛顿第二定律
⒉由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的,因而不能和狭义相对论相容,因而当物体做高速移动时需要修改力,速度,等力学变量的定义,使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求,在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。 但我们仍可以引入“惯性”使牛顿第二定律的表示形式在非惯性系中使用。 例如:如果有一相对...

已知加速度,时间,求距离的公式是什么?怎么导出的?
要求距离,可以利用距离=速度*时间 有了加速度跟时间,就能求出平均速度:V末=Vo+aT,V平=(V末+Vo)\/2 即V平=Vo+aT\/2 所以:x=v0t+1\/2*at^2 加速度矢量等于速度矢量对时向的导数,其方向沿着速端图的切线方向并指向轨迹的凹侧。关于加速度产生的原因,可参见牛顿运动定律。

物理论文 牛顿对经典力学的贡献
关键词 牛顿经典力学贡献牛顿是伟大的物理学家, 在他所处的时代, 哥白尼提出了日心说, 开普勒从第谷的观测资料中总结了经验的行星三定律, 伽利略又给出了力、加速度等概念并发现了惯性定律和自由落体定律。但是, 这些物理概念和物理规律是孤立的, 在逻辑上是各自独立的东西。牛顿正是“ 站在这些巨人的肩上” ...

牛顿三大定律是什么?
被誉为人类历史上最伟大,最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就,“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。 编辑本段牛顿第二运动定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。 公式; F合=ma (单位:N(牛)...

获嘉县13125698514: 1KG物体做自由落体运动,要多高才能使其到达光速.要下落多长时间?G为10M每秒,忽略空气阻力. -
尚丽迪北:[答案] 楼主如果是初中生的话问出这种问题还情有可原. 实际情况是,即使在牛顿力学中,如果要加速到光速,自由落体的重力加速度g的概念早已不适用,要用万有引力定律考虑.只从牛顿力学考虑,不考虑广义相对论,假如地球是一个黑洞,那么从无穷...

获嘉县13125698514: 要达到光速要多大的力 -
尚丽迪北: 我先问你,你是不是想利用牛顿的力学定律来解决这个问题?如果那样的话你错了,因为牛顿定律是不能解决高速运动的物体的情况的.在低速宏观的情况下,可以认为速度是有力控制的.但在高速环境中就不是那样了,有爱因斯坦的相对论可知当速度提高时物体的质量会发生变化,这样看来,这种解法就不正确.其实仔细想想力到底是什么东西.现在科学恐怕还没有一个明确的定论吧.它只是人类为了研究,而自己设定的东西,就像质量一样,所以在人类搞清楚的情况下,去用自己定义的东西解决另一个问题,不就显得很滑稽吗?希望你能明白

获嘉县13125698514: 为什么不能超光速 -
尚丽迪北: 不能.你这种加速的计算方法是基于牛顿的经典力学推导的.但当物体的速度接近光速时,就不能用经典力学的公式来计算,而应该用相对论.牛顿的经典力学只是相对论在宏观低速情况下的一个完美近似.在相对论里,有一个重要的数据β,它等于v/c,也就是速度和光速的比.当速度较高时,物体时间的流逝为t=t1/√(1-β^2),可以看出,当速度接近甚至达到光速时,β就接近甚至等于1,这样,根号下就为0了,时间的流逝也就停止了.但如果超过光速,根号下就会出现负数,所以相对论认为没有物体的速度可以超过光速.

获嘉县13125698514: 加速度会把物体的速度提高到光速甚至超过吗 -
尚丽迪北: 首先说明,世界上是没有能超越光速的东西的.如果你学过牛顿力学的话,这个问题就不难解决.根据爱因斯坦的相对论,当物体的速度无穷接近于光速时,它的质量会接近于无穷大,质量无穷大,根据牛顿第二定律:a = F/M,如果要让这物体再加速,就要给它施加一个很大的力,越接近光速,所需的力就越大,最终,这个所需的力将会是无穷大,试问,哪里有无穷大的力?就算有也最多达到光速,到了光速之后,有无穷大的力,加速度也是0,因为物体的质量也是无穷大.

获嘉县13125698514: 加速度会把物体的速度提高到光速甚至超过吗? -
尚丽迪北: 不会的,根据狭义相对论,物体的质量会随速度的增大而增大,用恒力作用于物体时,足够长的距离,随着物体速度接近光速,物体的质量会增大很多,加速度会减小很多.可以写简单的微分方程求解,是永远都不会超过光速的.简单的定性讨论,物体倘若到达了光速,质量就成了无穷大,因而加速度就成了0,也就是说不可能再增大速度了.要用恒加速度使物体加速,要把物体放在足够大的匀强引力场中,牵扯到引力场要用到广义相对论的知识,同样也可以得出不可能达到光速的结论.

获嘉县13125698514: 一个电子由静电场加速到动能为0.25 MeV, 此时它的速度为 - 上学吧普...
尚丽迪北: 经典力学还真没规定速度要小于光速,其实对速度没啥限制.比如用经典牛顿力学计算气体分子热运动的时候,理论速度上限都是正无穷.提出速度上限是光速是狭义相对论. 只能说,只有速度远远小于光速,经典力学才适用.

获嘉县13125698514: 可以把物体加速到光速c吗 -
尚丽迪北: 不可以把物体加速到光速c 因为加速必须有力的推动,牛顿定律的F=ma应该学过吧 但是根据狭义相对论的扩展,随着速度的增加,m也会增加,当速度达到光速时,质量会变为无穷大,所以也就需要无穷大的F去推动,这自然不可能发生了 至于为什么会这样,这就要学习狭义相对论的相关知识了,你只要记住,狭义相对论是根据“光相对于任何参照系,其速度不变”这个观测结果推论出来的.

获嘉县13125698514: 一个关于物理的问题
尚丽迪北: 这个问题很好,首先,你要知道,牛顿的各种经典力学定律只适用于宏观低速物体,而不适用微观高速物体!这也就是牛顿力学的局限性.其次,由爱因斯坦的广义相对论知道,当一个物体的速度无限的接近光速的时候,它的质量也会增加到无穷大,再根据爱因斯坦的质能方程:E=MC2.当一个物体的速度增加到光速的时候!它所需要的能量可以说是无限大的,所以,爱因斯坦才会预言,光速是客观存在的物质所不能达到的极限速度!任何客观存在的物质都不能达到光速.

获嘉县13125698514: 物体的运动速度达不到光速 -
尚丽迪北: 牛顿力学是指经典力学,即宏观物体在低速的时候都可以使用牛顿力学进行解释.但是讨论光速问题时牛顿理论无能为力.到大学后学习量子后就会明白了

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