為啥速度遠小於光速時,動能?

為啥速度遠小於光速時,動能?使用者10475571012492021-09-26 20:38:59

動能公式有相對論動能公式和牛頓力學動能公式,其中後者是前者在宏觀低速下的近似。

牛頓力學的動能公式,主要根據牛頓第二定律(f=ma)推匯出來,推導過程如下:其中力對位移的積分,是力對物體做功的定義,最後即可得到牛頓力學的動能公式。

該公式的含義是,一個60千克的人,以7m/s的速度奔跑的話,他的動能大小為:Ek=mv^2/2=60*7^2/2=1470焦耳。

但是在相對論力學中,動能公式有著更深層的含義,物體的動能可以表示成“物體因運動增加的相對論質量“,大小可以由質能方程給出:雖然在牛頓力學和相對論力學中,動能公式的形式不一樣,但是兩者是統一與和諧的,在物體運動速度遠小於光速時,相對論動能公式,即可退化為牛頓力學動能公式。

如果要說本質的話,相對論動能公式,才是對物體動能大小的精確描述,而牛頓力學只是近似公式而已。

為啥速度遠小於光速時,動能?使用者76156691246682021-09-28 09:15:54

電子接近光速時的動能計算:

Ek= (m-m0)*c^2

其中m0為電子的靜質量

真空中的光速等於299,792,458米/秒。光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。它與觀測者相對於光源的運動速度無關,即相對於光源靜止和運動的慣性系中測到的光速是相同的。
物體的質量將隨著速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的質量將趨於無窮大,所以有質量的物體達到光速是不可能的。只有靜止質量為零的光子,才始終以光速運動著。光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵從經典力學的法則,而遵從相對論的速度合成法則。

為啥速度遠小於光速時,動能?使用者87374555666472021-09-17 18:23:52

當物體的速度接近光速時,根據愛因斯坦的相對論,物體所攜帶的動能會使物體的質量增加,這導致加速也越來越困難,這導致如果想要使物體的速度達到光速,必須要使用無窮大的能量,而這是不可能的。