爱因斯坦的质能公式E=mc2是怎样推导出的?或者把他那篇物体的能量与它的能量有关吗的文章发到用邮箱也...

2025-03-01 03:04:32
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回答1:

表达形式1:0=m0c2
表达形式2:E=mc2
表达形式3:ΔE=Δmc2
动能的大小和物体的运动速度及质量有关。(“质量”非常类似于“重量”,但并不完全相同)放在架子上的物体具有“引力势能”。因为如果架子被移掉,它就(由于引力)具有获得动能的可能。

热也是一种形式的能,其最终可以归结于组成物质的原子和分子的动能,此外还有许多其他形式的能。

把上述现象都和能量联系起来的原因,即它们之间的联系,是能量守恒定律。这个定律是说,如果我们把宇宙中全部的能量都加起来(我们可以用象焦耳或千瓦时这样的单位定量地描述能量),其总量永不改变。此即,能量从不会产生或消灭,尽管它们可以从一种形态转化为另一种形态。例如,汽车是一种可以将(在引擎的汽缸中的)热能转化为(汽车运动的)动能的设备;灯泡(可以)将电能转化为光能(这又是两种能的形式)。

爱因斯坦在他的相对论中发现了能量的另一种形式,有时被称作“静能量”。我已经指出一个运动物体由于其运动而具有了能量。但爱因斯坦发现,同样一个物体在其静止不动的时候同样具有能量。物体内静能量的数量依赖于其质量,并以公式E=mc2给出。

由于光速是如此之大的一个数,一个典型物体的静能量与其所具有的其他类型的能量根本不可相提并论。但这并不重要,因为日常生活中物体的静能量就是保持“安静”的状态,并且不会被转化成我们可以注意到的其他形式的能,如热能或动能。在核电站、原子武器和太阳中有相对很少一部分静质量被转化为其他形式的能,但对于大多数情况而言,静能量通常不会被注意到。

一个物体的动能和静能量的总和也可以用数学公式非常容易地表述如下:

E=mc2γ

注意,在日常的速度中,γ大约等于1。因此静、动能量之和近似等于单一的静能量。换句话说,在日常速度中,静能比动能大得多。然而,当速度非常接近光速时,γ可以比1大很多(静能量只与物体的质量有关,而与其运动与否无关)。这对于在芝加哥附近的费米实验室和瑞士边界的CERN实验室中(使用)粒子加速器的物理学家来说非常重要。
1899年,俄国物理学家列别捷夫就通过实验证明了光压的存在,并且还发现了一个这样的关系式,如果我们用P表示光压,E作为光的能量,老规矩,c是光速,那么可以得到

P=2E/c

好。现在假设单位时间t内的光子“撞”到镜面上,并且反弹了回来,这个过程中产生的光压为P。我们取光子“撞”向镜面的方向为正方向。根据我们学过的哪那个动量定理(力乘以时间等于动量的变化那个),对光子来说,于是有

-Pt= -mc – mc= -2mc

去掉那个负号,^-^

Pt=2mc

我们上面说了t是单位时间,也就是t=1,所以

P=2mc

别忘了列别捷夫的光压公式,恩恩

2E/c=P=2mc

约去2,两边乘以c

E=mc2

回答2:

网页上没法编辑公式 看图片吧