如何用E=mC^2推导出Ek=1/2mv^2如何用E=mC^2(质能转换方程)推导出Ek=1/2mv^2(动能方程)

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 21:19:29
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如何用E=mC^2推导出Ek=1/2mv^2
如何用E=mC^2(质能转换方程)推导出Ek=1/2mv^2(动能方程)

如何用E=mC^2推导出Ek=1/2mv^2如何用E=mC^2(质能转换方程)推导出Ek=1/2mv^2(动能方程)
这上面不能写公式,比较麻烦,我简单说一下吧.
要想导出这个你首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的.
如果你的行走速度是v,你在一量以速度u行驶的公车上,那么你当你与车同相走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1分钟,别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识.也是物理学中著名的伽利略变幻,整个经典力学的支柱.该理论认为空间是独立的,与在其中运动的各种物体无关,而时间是均匀流逝的,线性的,在任何观察者来看都是相同的.
而以上这个变幻恰恰与狭义相对论的假设相矛盾.
事实上,在爱因斯坦提出狭义相对论之前,人们就观察到许多与常识不符的现象.物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦,提出了洛伦兹变换,但他并不能解释这种现象为何发生,只是根据当时的观察事实写出的经验公式——洛伦兹变换——而它却可以通过相对论的纯理论推倒出来.
这个不能帖图,不然我把公式给你帖出来,你可以自己到网上去查一下洛伦兹变换的公式.
然后根据这个公式又可以推倒出质速关系,也就是时间会随速度增加而变慢,质量变大,长度减小.公式写起来也很麻烦,我只写一个质量的,其他你可以到网上查到——m=m0/sqr(1-v^2/c^2).
其中sqr是开根号的意思,m是该物体的实际质量,而m0为静止质量,m-m0就是物体的通过运动所多出来的质量.
一个物体的实际质量为其静止质量与其通过运动多出来的质量之和.
当外力作用在静止质量为m0的自由质点上时,质点每经历位移ds,其动能的增量是dEk=F·ds,如果外力与位移同方向,则上式成为dEk=Fds,设外力作用于质点的时间为dt,则质点在外力冲量Fdt作用下,其动量增量是dp=Fdt,考虑到v=ds/dt,有上两式相除,即得质点的速度表达式为v=dEk/dp,亦即 dEk=vd(mv)=V^2dm+mvdv,把爱因斯坦的质量随物体速度改变的那个公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m02c^2,对它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dEk=c^2dm.上式说明,当质点的速度v增大时,其质量m和动能Ek都在增加,质量的增量dm和动能的增量dEk之间始终保持dEk=c^2dm所示的量值上的正比关系.当v=0时,质量m=m0,动能Ek=0,据此,将上式积分,即得∫Ek0dEk=∫m0m c^2dm(从m0积到m)Ek=mc^2-m0c^2
上式是相对论中的动能表达式.爱因斯坦在这里引入了经典力学中从未有过的独特见解,他把m0c^2叫做物体的静止能量,把mc^2叫做运动时的能量,我们分别用E0和E表示:E=mc^2 ,E0=m0c^2
完毕:)建议你以后问这种需要公式推导的问题还是不要来这儿,不能打公式,这样打我累的不行了,你看得也不行了:)

推导:
由于物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量mo之间的关系是:m=mo/{根号[1-(v/c)²]}①
质能方程为:E=mc² ②
由于物体运动时的能量E和静止时的能量之差就是物质的动能Ek,即Ek=E-Eo ③
当(v/c)<<1时有以下近似关系:
1/{根号[1-(v/c)²]}≈1+(1/2)*(v/c)&...

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推导:
由于物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量mo之间的关系是:m=mo/{根号[1-(v/c)²]}①
质能方程为:E=mc² ②
由于物体运动时的能量E和静止时的能量之差就是物质的动能Ek,即Ek=E-Eo ③
当(v/c)<<1时有以下近似关系:
1/{根号[1-(v/c)²]}≈1+(1/2)*(v/c)²
于是得:Ek=E-Eo=m*c²-mo*c²
=(mo*c²)/{根号[1-(v/c)²]}-mo*c²
≈mo*c²[1+(1/2)*(v/c)²]-mo*c²
=(1/2)*mo*v²

收起

如何用E=mC^2推导出Ek=1/2mv^2如何用E=mC^2(质能转换方程)推导出Ek=1/2mv^2(动能方程) E=mc^2,Ek=1/2mv^2,E=Ek二者可以并论吗? E=MC^2 推导式的逐个符号意思解释下.Ek=∫Fdr=∫(dp/dt)*dr=∫dp*dr/dt=∫vdp=pv-∫pdv =Mv^2-∫mv/sqr(1-v^2/c^2)dv=Mv^2+mc^2*sqr(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mv^2+Mc^2(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mc^2-mc^2 即E=Mc^2=Ek+mc^2 推导式的逐个符号意思解 为什么狭义相对论中一定的质量m与一定的能量E相对应:E=mc^2,这和动能定理Ek=1/2(mv^2) 的区别 为什么动能的公式是EK=1/2mv^2如题 光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它 Ek=mgh+1/2mv^2 有这条公式吗 物理·· Ek=1/2mv^2 是什么 ek=1/2mv^2中,EK,M,V都代表什么? 能用动能定理mv^2/2 能量守恒定律 Ft=△mv 这三个推导出动量守恒吗?RT 关于E=1/2mv^2的推导在用控制变量法推导出E和m、v^2分别成正比后,怎么确定系数是1/2? Ek=(1/2)mv方 物理公式怎么推导?Ek=1/2mv^2是怎么推导出来的? Ek=1/2mv^2 后面那个单位怎会化到焦耳的 Ek=1/2mv*v中的V是否能用与分速度? e=mc²如何用汉语表达如上 E=mc&sup平方;如何用汉语表达 德布罗意波的波长的问题高中物理书里面给出德布罗意波的波长和频率公式 λ =h/p μ =e/h 如果两个公式相乘 得到v=e/p又 e=mc^2 p=mv 代入上式可以得到mc^2=mv^2很荒谬啊 我哪里推错了 记得