试推导相对动能和能量公式以及动量公式。 范例13.7 相对论能量和动量的关系 解析 在合外力F 的作用下,静止质量为m 0 的物体,速度由零变为v ,合外力做的功为 对质- 速关系 求微分得 由此得 m vd v = (c 2 v 2 )dm 代入功的公式得 根据质点的动能定理:合外力所做的功等于动能的增量。 物体静止时动能为零, 故合外力所做的功全部 转化为物体的动能。 在相对论中物体的动能为 T = mc 2 - m 0 c 2试推导相对动能和能量公式以及动量公式。 范例13.7 相对论能量和动量的关系 当v c 时,根据公式(1 + x) n 1 + nx ,运动物体的质量为 因此 可见:在低速情况下,相对论力学过渡到经典力学。 m 0 是物体的静止质量,m 是物体的运动质量。 物体的静止能量为E 0 = m 0 c 2 , 物体的总能量为 E = mc 2 , T = mc 2 - m 0 c 2 这就是质- 能方程,是相对论独有的,没有经典项对应。 能量守恒必然导致质量 守恒,反之,质量守恒 也将导致能量守恒。 在相对论中,质量守恒 和能量守恒是统一的, 能量蕴含在质量之中。