高二物理競(jìng)賽：狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)課件

1一動(dòng)量、質(zhì)量與速度的關(guān)系兩個(gè)全同粒子的完全非彈性碰撞過(guò)程.如圖所示，A、B兩個(gè)全同粒子正碰后結(jié)合成為一個(gè)復(fù)合粒子.從S和S′兩個(gè)慣性系來(lái)討論：質(zhì)量守恒動(dòng)量守恒23代入式3.18得，這就是相對(duì)論中的質(zhì)速關(guān)系.動(dòng)量的表達(dá)式為4當(dāng)物體速率遠(yuǎn)小于光速時(shí)，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和靜止質(zhì)量基本相等，可以看作與速度大小無(wú)關(guān)的常量當(dāng)速率接近光速時(shí)，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量迅速增大，相對(duì)論效應(yīng)顯著當(dāng)β＝→1時(shí)，m(u)→∞，動(dòng)量也趨向無(wú)窮大

實(shí)驗(yàn)結(jié)論5二質(zhì)量和能量的關(guān)系在相對(duì)論中把力定義為動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率p是相對(duì)論動(dòng)量設(shè)靜止質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)，初始靜止，在外力作用下，位移ds，獲得速度u，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量等于外力所作的功

6將m，du的關(guān)系式代入dEk式，化簡(jiǎn)

當(dāng)u＝0時(shí)，m＝m0，動(dòng)能Ek＝0.

7當(dāng)時(shí)愛因斯坦稱m0c2為靜能，mc2等于物體的動(dòng)能和靜能之和，稱為總能量。81、質(zhì)能關(guān)系(1)

E0=m0c2

稱之為靜能(2)E=mc2=E0+Ek謂之總能，即總能與質(zhì)量成正比。物質(zhì)的內(nèi)能，是組成該物質(zhì)的諸微觀粒子：分子、原子、電子、核子…的動(dòng)能及相互作用能之總和。例如一千克的物體的靜止能量為相當(dāng)于20噸汽油燃燒的能量。93、Ek=mc2-m0c2動(dòng)能只是總能與靜能之差

2、質(zhì)能關(guān)系的意義：

質(zhì)量與能量都是物質(zhì)的屬性，所以二者統(tǒng)一于一個(gè)數(shù)學(xué)式中，即二者存在著確切的當(dāng)量關(guān)系這是毫不奇怪的，這正好說(shuō)明物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)是不可分割的。4、質(zhì)量“虧損”：E＝mc2──原子能的利用當(dāng)重核裂變或輕核聚合時(shí)，會(huì)發(fā)生質(zhì)量“虧損”，“虧損”的質(zhì)量以場(chǎng)物質(zhì)的形式輻射出去了，場(chǎng)物質(zhì)是釋放出去的能量的攜帶者。10解兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子的質(zhì)量為例4－6

已知質(zhì)子和中子的靜止質(zhì)量分別為

amu為原子質(zhì)量單位，1amu＝1.660×kg，兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)核，實(shí)驗(yàn)測(cè)得它的靜止質(zhì)量

＝4.00150amu.計(jì)算形成一個(gè)氦核放出的能量.形成一個(gè)氦核質(zhì)量虧損11若形成1mol氦核(4.002g)時(shí)放出的能量為這相當(dāng)于燃燒100噸煤時(shí)放出的熱量.能量改變量為這就是形成一個(gè)氦核放出的能量.12三動(dòng)量和能