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1、 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 在相對(duì)論中，動(dòng)量的定義不變，動(dòng)量守在相對(duì)論中，動(dòng)量的定義不變，動(dòng)量守恒定律仍然成立。但按洛倫茲變換，物體的恒定律仍然成立。但按洛倫茲變換，物體的質(zhì)量將和自己的速率有關(guān)。質(zhì)量將和自己的速率有關(guān)。經(jīng)典力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)：F a v vc一、相對(duì)論的質(zhì)量一、相對(duì)論的質(zhì)量經(jīng)典力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)：m=恒量（恒量（m0）與與v 無(wú)關(guān)，與參考系無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)，與參考系無(wú)關(guān)相對(duì)論：相對(duì)論：m=m(v)與參考系有關(guān)與參考系有關(guān)說(shuō)明說(shuō)明:(1)v=0，m=m0 m0：靜質(zhì)量、固有質(zhì)靜質(zhì)量、固有質(zhì)量量相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系v 0，mm0 m：動(dòng)質(zhì)量、相對(duì)論質(zhì)量動(dòng)質(zhì)量、相對(duì)論質(zhì)量 由圖可知：當(dāng)物體
2、由圖可知：當(dāng)物體的速度接近光速時(shí)，質(zhì)的速度接近光速時(shí)，質(zhì)量明顯增加。量明顯增加。F a v m a（4）對(duì)于）對(duì)于光子、中微子光子、中微子，m0=0，只有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量只有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量相對(duì)論動(dòng)量相對(duì)論動(dòng)量二、相對(duì)論的動(dòng)量二、相對(duì)論的動(dòng)量經(jīng)典力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)：相對(duì)論：相對(duì)論：三、相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的基本方程三、相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的基本方程說(shuō)明：說(shuō)明：四、相對(duì)論動(dòng)能四、相對(duì)論動(dòng)能 經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué) 相對(duì)論力學(xué)相對(duì)論力學(xué)?在相對(duì)論中，認(rèn)為動(dòng)能定理仍適用。若取質(zhì)點(diǎn)速率在相對(duì)論中，認(rèn)為動(dòng)能定理仍適用。若取質(zhì)點(diǎn)速率為零時(shí)動(dòng)能為零。為零時(shí)動(dòng)能為零。則則質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能就是其從靜止到以動(dòng)能就是其從靜止到以v 的速率的速率運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)
3、的過(guò)程中,合外力所做的功合外力所做的功 功功 恒力的功恒力的功變力的功變力的功物體在變力的作用物體在變力的作用下從下從a運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到bYOXZba兩邊微分兩邊微分相對(duì)論相對(duì)論的動(dòng)能表達(dá)式的動(dòng)能表達(dá)式(1)注意相對(duì)論動(dòng)能與經(jīng)典力學(xué)動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)注意相對(duì)論動(dòng)能與經(jīng)典力學(xué)動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系系討論討論當(dāng)當(dāng) v c 時(shí)，有時(shí)，有所以所以牛頓力學(xué)中牛頓力學(xué)中的動(dòng)能公式的動(dòng)能公式物體的靜能物體的靜能物體的總能量物體的總能量例如例如1kg 水由水由 0 度加熱到度加熱到 100 度，所增加的能量為度，所增加的能量為五、能量和動(dòng)量的關(guān)系五、能量和動(dòng)量的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)：經(jīng)典力學(xué)：相對(duì)論能量相對(duì)論能量和動(dòng)量關(guān)系和動(dòng)量關(guān)
4、系形象記憶：形象記憶：例例1 1解解求求兩個(gè)靜質(zhì)量都為兩個(gè)靜質(zhì)量都為 m0 的粒子，其中一個(gè)靜止，另一個(gè)以的粒子，其中一個(gè)靜止，另一個(gè)以v 0=0.8 c 運(yùn)動(dòng)，它們對(duì)心碰撞以后粘在一起。運(yùn)動(dòng)，它們對(duì)心碰撞以后粘在一起。碰撞后合成粒子的靜止質(zhì)量。碰撞后合成粒子的靜止質(zhì)量。取兩粒子作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞前后動(dòng)量、能量圴守恒，設(shè)碰取兩粒子作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞前后動(dòng)量、能量圴守恒，設(shè)碰撞后合成粒子的靜止質(zhì)量為撞后合成粒子的靜止質(zhì)量為 M0，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為 M，運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度為為 V，則則得得由由解：解：由相對(duì)論基本動(dòng)力學(xué)方程得由相對(duì)論基本動(dòng)力學(xué)方程得即兩邊積分兩邊積分得得所以所以當(dāng)不考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)當(dāng)不考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)所以得所以得由考慮相對(duì)論效應(yīng)的結(jié)論由考慮相對(duì)論效應(yīng)的結(jié)論例例3 3解解求求某粒子的靜止質(zhì)量為某粒子的靜止質(zhì)量為 m0 ，當(dāng)其動(dòng)能等于其靜能時(shí)，當(dāng)其動(dòng)能等于其靜能時(shí)，其質(zhì)量和動(dòng)量各等于多少？其質(zhì)量和動(dòng)量各等于多少？動(dòng)能：動(dòng)能：由此得，動(dòng)量由此得，動(dòng)量由質(zhì)速關(guān)系由質(zhì)速關(guān)系洛侖茲坐標(biāo)變換式洛侖茲坐標(biāo)變換式相對(duì)論速度變換相對(duì)論速度變換相對(duì)論時(shí)空觀相對(duì)論時(shí)空觀洛侖茲坐標(biāo)變換式洛侖茲坐標(biāo)變換式相對(duì)論的質(zhì)量相對(duì)論的質(zhì)量相對(duì)論動(dòng)量相對(duì)論動(dòng)量相對(duì)論相對(duì)論的動(dòng)能的動(dòng)能相對(duì)論相對(duì)論的的能量能量相對(duì)論能量和動(dòng)量關(guān)系相對(duì)論能量和動(dòng)量關(guān)系
大學(xué)物理 第四章－3
