狭义相对论的动能公式推导

作者&投稿:鬱江 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 在狭义相对论框架内,物体的总能量E可以表示为E=mc²,其中m是物体的质量,c是光速。物体的质量m可以通过静止质量m₀和速度u之间的关系来表达,即m=m₀/√(1-(u/c)²)。这样,物体的总能量公式可以写为E=m₀c²/√(1-(u/c)²),该公式涵盖了物体所有的能量,包括动能。
如果假设物体的势能为零,那么物体的动能E_k可以通过总能量E减去静止能量E₀来计算,即E_k=E-E₀。静止能量E₀等于m₀c²,因此动能公式可以写为E_k=m₀c²*(1/√(1-(u/c)²)-1)。这个公式表明,在狭义相对论中,动能不再遵循经典力学中的动能公式E_k=mv²/2,即便是考虑了相对论效应的质量m=m₀/√(1-(u/c)²),也不适用。
关于速度相加的原理,爱因斯坦提出了洛伦兹变换公式。通过对洛伦兹变换公式关于时间求一阶导数,可以得到爱因斯坦的速度相加公式。这个公式描述了在相对论框架下,两个不同惯性参照系中速度的相加。具体地,如果一个物体在K系中的速度分量为(ux, uy, uz),在K'系中的速度分量为(ux', uy', uz'),那么速度分量之间的关系可以通过以下公式来描述:
ux' = (ux - v) / (1 - uxv/c²)
uy' = uy / (1 - uxv/c²)
uz' = uz / (1 - uxv/c²)
其中v是K'系相对于K系的速度分量,且应当是(vx, 0, 0)。这个公式是特殊洛伦兹速度变换公式,对于任意方向的速度变换,可以参考普遍洛伦兹变换。
爱因斯坦的速度相加定理解释了斐索在1851年完成的流动水中的光速实验,以及1905年之后许多在更高精度上的实验,这些实验结果都与爱因斯坦速度相加公式的预言相符。


相对论动能公式及质能方程是什么?
相对论动能公式是通过将物体的质量与速度联颂数棚系起来,然后计算其能量。根据相对论,物体的动量p和质量m之间有一个关系:p=mv。将这个动量与能量联系起来,然而,这个公式只在低速情况下与牛顿力学的动能公式相符。在高速情况下,必须使用相对论动能公式。在相对论中,动量和能量之间的关系是其中是物体...

求:相对论动能公式与动量公式的推导过程,及核心思想
p = mv Ek =∫ F dx(其中F = dp\/dt)狭义相对论核心是光速不变原理和相对性原理 广义相对论核心是等效原理

爱因斯坦公式可扩展到相对论和量子力学吗?
爱因斯坦的著名公式E=mc²(能量等于质量乘以光速平方)是狭义相对论所提出的一个基本原理,描述了质量和能量之间的等价关系。这个公式在狭义相对论中得到广泛应用,并且已经被大量实验验证。在相对论和量子力学中,爱因斯坦的公式也同样适用。例如,在狭义相对论中,物体的动能可以转化为其质量的增加,...

广义相对论推动能公式
所以动能k=m'c^2-mc^2 在低速场合下,v\/c的值很小,因此(1-V^2\/C^2)^(-0.5)约等于1+0.5*v^2*\/C^2 所以k=m'c^2-mc^2 =mc^2\/(1-v^2\/c^2)^0.5-mc^2 =0.5mv^2

求爱因斯坦相对论的完整公式
相对论公式及证明 单位 符号 单位 符号 坐标: m (x,y,z) 力: N F(f)时间: s t(T) 质量:kg m(M)位移: m r 动量:kg*m\/s p(P)速度: m\/s v(u) 能量: J E 加速度: m\/s^2 a 冲量:N*s I 长度: m ...

广义相对论E=什么,M=什么,C=什么
爱因斯坦质能方程E=mc^2,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速.静止粒子内部仍然存在着运动.一定质量的粒子具有一定的内部运动能量,反过来,带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量.在基本粒子转化过程中,有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来,变为可以利用的动能,E=mc^2。

相对论的证明怎么证,书上的作业
狭义相对论公式及证明 单位 符号 单位 符号 坐标: m (x,y,z) 力: N F(f) 时间: s t(T) 质量:kg m(M) 位移: m r 动量:kg*m\/s p(P) 速度: m\/s v(u) 能量: J E 加速度: m\/s^2 a 冲量:N*s I 长度: m l(L) 动能:J Ek 路程: m s(S) 势能:J Ep 角速度: rad\/s ω...

爱因斯坦相对论公式是啥?
1、广义相对论:R_uv-1\/2×R×g_uv=κ×T_uv 2、狭义相对论:S(R4,η_αβ)3、相对速度公式:△v=|v1-v2|\/√(1-v1v2\/c^2)4、相对长度公式L=Lo* √(1-v^2\/c^2)Lo 5、相对质量公式M=Mo\/√(1-v^2\/c^2)Mo 6、相对时间公式t=to* √(1-v^2\/c^2)to 7、质能方程...

谁能告诉我爱因斯坦相对论的公式?
相对论核心公式E^2=c^2p^2+m^2c4。E表示能量,c表示光速,p表示动量m表示静止质量。数子表示乘方。

相对论推导
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 角加速度:rad\/s^2α 功率P:W 牛...

吴江市18218365413: 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) -
紫庄金龙:[答案] 这个不是动能的式子吧.这个应该是总能量的公式吧.

吴江市18218365413: 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 -
紫庄金龙:[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...

吴江市18218365413: 相对论动能公式如何推导 -
紫庄金龙: 这个不是动能的式子吧...这个应该是总能量的公式吧...

吴江市18218365413: 关于狭义相对论中的公式推导 -
紫庄金龙: 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 ...

吴江市18218365413: 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? -
紫庄金龙: 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

吴江市18218365413: 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<
紫庄金龙:[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...

吴江市18218365413: 谁会狭义相对论公式及证明? -
紫庄金龙: 狭义相对论公式及证明 单位 符号 单位 符号 坐标 m (x,y,z) 力 N F(f) 时间 s t(T) 质量 kg m(M) 位移 m r 动量 kg*m/s p(P) 速度 m/s v(u) 能量 J E 加速度 m/s^2 a 冲量 N*s I 长度 m l(L) 动能 J Ek 路程 m s(S) 势能 J Ep 角速度 rad/s ω 力矩 N*m M 角加速...

吴江市18218365413: 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... -
紫庄金龙:[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

吴江市18218365413: 爱因斯坦在狭义相对论中推导能量公式 -
紫庄金龙: (1+x)^a的幂级数展开为: 1+ax+(a(a-1)/2!)*x^2+...+(a(a-1)...(a-n+1)/n!)*x^n....令a=-1/2,x=-v^2/c^2,即可得到结果.

吴江市18218365413: 狭义相对论相关证明公式 -
紫庄金龙: 单位 符号 单位 符号 坐标: m (x,y,z) 力: N F(f) 时间: s t(T) 质量:kg m(M) 位移: m r 动量:kg*m/s p(P) 速度: m/s v(u) 能量: J E 加速度: m/s^2 a 冲量:N*s I 长度: m l(L) 动能:J Ek 路程: m s(S) 势能:J Ep 角速度: rad/s ω 力矩:N*m ...

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