Закон Ньютона инвариантен относительно преобразований Галилея. Однако при больших скоростях движения переход из одной исо в другую осуществляется с помощью преобразований Лоренца. Для того, чтобы второй закон Ньютона, представленный в виде
жүктеу/скачать 39,86 Kb.
|
| Второй закон Ньютона инвариантен относительно преобразований Галилея. Однако при больших скоростях движения переход из одной ИСО в другую осуществляется с помощью преобразований Лоренца. Для того, чтобы второй закон Ньютона, представленный в виде , Энергия покоя равна внутренней энергии тела, не связанной с движением тела как целого и его взаимодействием с внешними силовыми полями. В случае сложного тела, состоящего из многих частиц, его энергия покоя складывается из энергий покоя частиц, их кинетической энергии (обусловленной движением частиц относительно центра инерции тела) и потенциальной энергии взаимодействия частиц между собой. Потенциальная энергия частиц во внешнем поле в энергию покоя Е0 не включается, так же как и в полную энергию Е. Полная энергия состоит из энергии покоя и кинетической энергии. Поэтому кинетическая энергия тела определяется как разность между полной энергией и энергией покоя: 4. При малых скоростях движения ( ) выражение в уравнении (15) разлагается в ряд: (16) Подставив (16) в (15) получаем классическое выражение кинетической энергии: 5. Выразим скорость через импульс используя формулу (1) и подставив ее (12), получим связь полной энергии и импульса: (17) Самое примечательное в выражении (17) – это то, что в его правой части находится постоянная величина , одинаковая во всех инерциальных системах отсчета. Следовательно, и левая часть этого выражения не зависит от выбора системы отсчета. Таким образом, взятые раздельно энергия и импульс, различные в разных системах отсчета (т.е. величины относительные), в комбинации представляют абсолютную величину, инвариантную относительно преобразований Лоренца. Это означает, что при переходе из одной инерциальной системы в другую, энергия и импульс изменяются так, что величина остается неизменной. 6. Подавляющая часть внутренней энергии (и соответствующей ей массы покоя) в превращениях не участвует, и поэтому определяемая взвешиванием масса покоя практически сохраняется, несмотря на то, что тело выделяет или поглощает энергию. Это объясняется просто недостаточной точностью взвешивания. Поэтому экспериментальное подтверждение релятивистского закона пропорциональности энергии и массы следует искать в ядерной физике и физике элементарных частиц. Для описания процессов с атомными ядрами и элементарными частицами, характерная особенность которых заключается в изменениях энергии системы, сравнимых с ее энергией покоя, релятивистские законы абсолютно необходимы. Рассмотрим в качестве примера ядерную реакцию, вызванную полученными на ускорителе протонами, а именно превращение ядра лития в две альфа-частицы: жүктеу/скачать 39,86 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|