Залежність маси тіла від швидкості. Залежність маси тіла від швидкості Залежність маси тіла від швидкості

У досвіді вимірювання маси електрона за допомогою мас-спектрографа на фотопластинці виявляється тільки одна смужка. Так як заряд кожного електрона дорівнює одному елементарному заряду, ми приходимо до висновку, що всі електрони мають одну і ту ж масу.

Маса, проте, виявляється непостійною. Вона зростає зі збільшенням різниці потенціалів , що прискорює електрони в мас-спектрографі (мал. 351), оскільки кінетична енергія електрона прямо пропорційна прискорюючої різниці потенціалів , то звідси випливає, що маса електрона зростає з його кінетичною енергією. Досліди призводять до наступної залежності маси від енергії:

, (199.1)

де - маса електрона, що володіє кінетичною енергією, - постійна величина, - швидкість світла у вакуумі . З формули (199.1) випливає, що маса електрона, що спочиває (тобто електрона з кінетичною енергією) дорівнює . Величина отримала назву маси спокою електрона.

Вимірювання з різними джерелами електронів (газовий розряд, термоелектронна емісія, фотоелектронна емісія та ін) призводять до збігаються значень маси спокою електрона. Маса ця виявляється вкрай малою:

Таким чином, електрон (спокій або повільно рухається) майже в дві тисячі разів легше атома найлегшої речовини - водню.

Величина у формулі (199.1) є додатковою масою електрона, обумовлену його рухом. Поки ця добавка мала, можна при обчисленні кінетичної енергії приблизно замінити на , і покласти . Тоді звідси видно, що наше припущення про небагато додаткової маси в порівнянні з масою спокою рівнозначне умові, що швидкість електрона набагато менше швидкості світла. Навпаки, коли швидкість електрона наближається до швидкості світла, додаткова маса стає великою.

Альберт Ейнштейн (1879-1955) у теорії відносності (1905) теоретично обґрунтував співвідношення (199.1). Він довів, що воно застосовується не тільки до електронів, але і до будь-яких частинок або тіл без винятку, причому під потрібно розуміти масу спокою частки або тіла, що розглядається. Висновки Ейнштейна були перевірені надалі у різноманітних дослідах та повністю підтвердилися. Теоретична формула Ейнштейна, що виражає залежність маси від швидкості, має вигляд

(199.2)

Таким чином, маса будь-якого тіла зростає зі збільшенням його кінетичної енергії або швидкості. Проте, як і електрона, додаткова маса, обумовлена ​​рухом, помітна лише тоді, коли швидкість руху наближається до швидкості світла. Порівнюючи вирази (199.1) і (199.2), отримаємо формулу для кінетичної енергії тіла, що рухається, що враховує залежність маси від швидкості:

(199.3)

У релятивістській механіці, (тобто механіці, заснованої на теорії відносності) так само як і в класичній, імпульс тіла визначається як добуток його маси на швидкість. Однак тепер маса сама залежить від швидкості (див. (196.2)), і релятивістський вираз імпульсу має вигляд

(199.4)

У механіці Ньютона маса тіла вважається величиною постійної, яка залежить від його руху. Це означає, що ньютонова механіка (точніше, 2-й закон Ньютона) застосовна лише до рухів тіл зі швидкостями дуже малими порівняно зі швидкістю світла. Швидкість світла колосальна; при русі земних або небесних тіл завжди виконується умова, і маса тіла практично не відрізняється від його маси спокою. Вирази для кінетичної енергії та імпульсу (199.3) та (199.4) при переходять у відповідні формули для класичної механіки (див. вправу 11 наприкінці розділу).

Зважаючи на це, при розгляді руху таких тіл можна і потрібно користуватися механікою Ньютона.

Інша справа у світі найдрібніших частинок речовини - електронів, атомів. Тут нерідко доводиться зіштовхуватися зі швидкими рухами, коли швидкість частки вже мала в порівнянні зі швидкістю світла. У цих випадках механіка Ньютона не застосовується і потрібно користуватися точнішою, але й складнішою механікою Ейнштейна; залежність маси частки від її швидкості (енергії) – один із важливих висновків цієї нової механіки.

Іншим характерним висновком релятивістської механіки Ейнштейна є висновок про неможливість руху тіл зі швидкістю більшої швидкості світла у вакуумі. Швидкість світла є граничною швидкістю руху тіл.

Існування граничної швидкості руху тіл можна розглядати як наслідок зростання маси зі швидкістю: чим більша швидкість, тим важче тіло і тим важче подальше збільшення швидкості (оскільки прискорення зменшується зі збільшенням маси).

ПОРА ВЖЕ РОЗІБРАТИСЯ З МАСОЙ ТІЛА І ЇЇ ЗАЛЕЖНОСТЬ ВІД ШВИДКОСТІ РУХУ

Брусін С.Д., Брусін Л.Д.

Анотація. Наголошується на необхідності розуміння маси, дане її творцем - Ньютоном. Розкривається фізична сутність залежності маси, що покоїться, від прикладеної енергії і залежність маси від швидкості її руху.

Коментар до роботи: В. Еткін ЗМІНЮЄТЬСЯ ЧИ МАСА З ШВИДКОСТЮ?

http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/10904.html

1. Розглядаючи поняття маси, автор пише: « У механіці Ньютона маса, як відомо, постала у двох обличчях – як міра інерційних властивостей тіла як і міра кількості речовини. У першому їх маса М фігурує у 2-му постулаті Ньютона (його законі сили F), де масі була відведена роль коефіцієнта пропорційності між силою Fта прискоренням тіла а : F= Ма,». Тут автор правий лише у частині другого вигляду.Це питання розглянуто нами у . Ньютон дає чітке визначення маси: «кількість матерії (маса) є міра такою, що встановлюється пропорційно щільності та об'єму її», а потім показує, що одна і та ж маса тіла має гравітаційні та інерційні властивості (за висловом Ньютона це пов'язано з «вродженою силою матерії»). Введений Ньютоном поняття маси є головною характеристикою матерії,визначальною кількість матерії, та відводити Значну роль коефіцієнта пропорційності НЕДОПУСТИМО.

2. Далі автор пише: «Пройшло 100 років із моменту виникнення теорії відносності А.Ейнштейна. Однак досі не вщухають дискусії про те, чи маса тіл залежить від їх швидкості... Класична механіка, як відомо, заперечувала зміну маси зі швидкістю... Теорія ж відносності А.Ейнштейна (ТО) вважала більш загальною знамениту формулу

E = Мс 2 ,(1)

де E, М - енергія та маса системи, з - швидкість світла у вакуумі.

Відповідно до цієї формули, будь-яке тіло з енергією Е (у тому числі фотон) має масу М = Е/с 2 , що зростає як зі збільшенням швидкості матеріальної частки, а й її енергії спокою Ео. І навпаки, збільшення будь-якої форми енергії системи E тягне за собою зростання її маси М. У зв'язку з цим у фізику були введені поняття “релятивістської маси” Мр, “маси спокою” Мо...

Цей вираз еквівалентності маси та енергії увійшов у науку настільки міцно, що став символом теорії відносності та критерієм її практичної значущості.

Лише останнім часом у середовищі не тільки "дисидентів від науки", а й фахівців у цій галузі з'явилися дослідники, які вважають єдино правильним вираз

Eо = Мс 2 , (2)

Згідно з цим висловом, маса тіла М еквівалентна енергії тіла, що покоїться, Ео і тому не змінюється при його прискоренні.

Це призвело до такого сум'яття в головах фахівців, викладачів, методистів та популяризаторів фізики, що в даний час навряд чи можливо дати на поставлені питання однозначну відповідь, залишаючись у рамках лише названих теорій.

Нижче ми просто і ясно і дамо відповіді на поставлені питання та розкриємо фізичну сутність процесів. Але для цього треба зрозуміти відкриття безчасткового ефіру та його властивостей.

Перш за все треба відзначити, що співвідношення (2), що виражає закон еквівалентності маси і енергії, для тіла експериментально підтверджується у ядерній фізиціде дефект маси характеризує енергію відповідно до цього співвідношення. В показано, що в тілі, що покоїться, ця енергія є тепловою і характеризується масою безчасткового ефіру, а в показано, що всі тіла складаються з частинок (молекули, атоми, ядра атомів, електрони, протони) і безчасткового ефіру, що знаходиться між ними, різної щільності. Також показано, що основні частинки всіх тіл (електрон і протон) представляють надщільний ефір і при анігіляції їх маса переходить в безчастковий ефір. Отже, маса тіла може бути переведена в масу безчасткового ефіру (і це експериментально спостерігається при анігіляції тіла та його антитіла), що характеризує (як вище) енергію. Таким чином, ми показали, що маса тіла, що покоїться, характеризує енергію відповідно до співвідношення (2). Перетворення всієї маси тіла на безчастковий ефір (що характеризує теплову енергію) є важливим шляхом отримання енергії.При цьому виходить екологічно чиста енергія з колосальною ефективністю без відходів; в атомному реакторі в енергію переходить менше 1% ядерного палива, а решта його відходів становить відому загрозу для людей. Звичайно, отримувати цю енергію шляхом анігіляції з антиречовиною не вийде, тому що в межах сонячної системи антиречовини немає (а його значна кількість при з'єднанні з речовиною призвела б до катастрофи подібно до тієї, що відбувається при вибуху зірок). Тому треба шукати шлях перетворення всієї маси речовини на безчастковий ефір (теплову енергію), що виключає шлях залучення ззовні антиречовини. Вирішення такої задачі значно ефективніше і дешевше ніж термоядерний синтез.

Тепер розглянемо збільшення маси тіла із збільшенням швидкості його руху. Теоретично відносності (ТО) отримана залежність

m = m 0 (1-v 2 /c 2 )–1/2 (3)

Це співвідношення експериментально підтверджується на прискорювачах елементарних частинок при їх русі у вакуумі, проте не розкриває сутність процесу збільшення маси. У розкрито фізичну сутність процесу збільшення маси і співвідношення (3) отримано з позицій класичної фізики. При цьому показано, що вакууму не існує і тіла (розглядається рух протонів) рухаються в ефірному середовищі навколоземного вакууму, щільність якого становить 10 -12 г/см 3 . Тому при русі протона з великою швидкістю він змушений гнати і масу безчасткового ефіру, що знаходиться перед ним (подібно до того, як автомобіль, що рухається з великою швидкістю, жене перед собою повітря). При цьому протон рухається разом із ущільненою перед ним (прилиплою до нього) масою безчасткового ефіру. Прилипання маси безчасткового ефіру до протону сприяє та обставина, що протон складається з тієї ж матерії, що безчастковий ефір . Таким чином, збільшення маси протона зі збільшенням його швидкості відповідає величині кінетичної енергії і відбувається за рахунок «прилиплого» безчасткового ефіру, а при зупинці протона ця маса ефіру відповідно до співвідношення (2) перетворюється на теплову енергію.

Висновки: Співвідношення (1) показує залежність збільшення маси тіла як від прикладеної кінетичної знергії при русі тіла, так і від прикладеної теплової енергії при тілі, що покоїться (останнє виражається співвідношенням 2).

Література:

1. ПРО ФІЗИЧНУ СУТНІСТЬ МАСИ http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/10945.html

2. Ньютон, І. "Математичні початки натуральної філософії", М., "Наука", 1989, с. 22

3. ГОЛОВНЕ - ЗРОЗУМІТИ ВІДКРИТТЯ БЕЗЧАСТИЧНОГО ЕФІРУ І ЙОГО ВЛАСТИВОСТЕЙ

http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/11119.html

4. ДРУГА ФОРМА МАТЕРІЇ - НОВЕ ПРО ЕФІР http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/10124.htm

5. ОСНОВИ ТЕОРІЇ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/10855.htmll

6. БЕЗКОРИСНІСТЬ ЕКСПЕРИМЕНТІВ У КОЛАЙДЕРІ http://www.sciteclibrary.ru/ukr/catalog/pages/10801.html

Брусін С.Д., Брусін Л.Д. ПОРА ВЖЕ РОЗІБРАТИСЯ З МАСОЙ ТІЛА І ЇЇ ЗАЛЕЖНОСТЬ ВІД ШВИДКОСТІ РУХУ // Науковий електронний архів.
URL: (дата звернення: 10.08.2019).

КОМЕНТАРІ ДО ПУБЛІКАЦІЇ - 13

Glass Profi

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі техогляд 2015

Скіл на лобовому склі ремонт воронеж

Скіл на лобовому склі opel astra

Скіл на лобовому склі з підігрівом що робити

Скіл на лобовому склі.

Як полагодити скол на лобовому склі

Скол на лобовому склі автомобіля ремонт

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі гарантійний випадок

Скіл на лобовому склі

Скіл на лобовому склі з підігрівом

Ремонт сколів на лобовому склі

Скільки коштує лобове скло шевроле авео

Скіл на лобовому склі.

Скільки на лобовому склі що робити в домашніх

Скіл на лобовому склі 7 серія

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі.

Скіл на лобовому склі

Скіл на лобовому склі

Закласти скол на лобовому склі ціна

Сколи на лобовому склі набір ціна

Скільки коштує лобове скло ix35

Ремонт сколів на лобовому склі

Скільки коштує лобове скло хендай акцент

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

http://urlcut.ru/4g9a

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

http://urlcut.ru/4g9a

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі чи є страховим випадком

Ремонт сколів на лобовому склі зеленоград

Ремонт сколів на лобовому склі Ногінськ

Скіл на лобовому склі автокаско

Ремонт сколів на лобовому склі.

Скіл на лобовому склі омськ

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

chairomeconf1982]

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Ремонт сколів на лобовому склі тулу

Сколи на лобовому склі уфа

Скіл на лобовому склі страховий випадок

Скіл на лобовому склі заміна або ремонт по каско

Прибрати скол на лобовому склі ціна

Скіл на лобовому склі ремонт харків

Сколи на лобовому склі експертиза

Скіл на лобовому склі діагностична карта

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі по каско

Дрібні сколи на лобовому склі

Скіл на лобовому склі без тріщини що робити

Ремонт сколів на лобовому склі дубна

Як прибрати скол на лобовому склі

Як усунути Скіл на лобовому склі

Сколи на лобовому склі жуки на вітровому

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

http://urlcut.ru/4g9a - скол на лобовому склі від каменю вартість

http://urlcut.ru/4g9a - ремонт сколів на лобовому склі своїми руками

http://urlcut.ru/4g9a - як видалити скол на лобовому склі

http://socs.net.ru - скол на лобовому склі техогляд 2015 рб

http://urlcut.ru/4g9a - скільки коштує лобове скло ix35

http://olrifupi1970.livejournal.com - сколи на лобовому склі що робити

http://www.liveinternet.ru/users/waicoimicur1973/ - ремонт сколів на лобовому склі алмати

http://www.liveinternet.ru/users/waicoimicur1973/ - скол на лобовому склі ювао

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

http://urlcut.ru/4g9a - ДІЗНАТИСЯ ДЕТАЛЬНІШЕ

http://urlcut.ru/4g9a - скільки коштує лобове скло форд фокус

http://urlcut.ru/4g9a - скол на лобовому склі залити лаком

http://urlcut.ru/4g9a - ремонт сколів на лобовому склі зао

http://socs.net.ru - ремонт сколів на лобовому склі

http://urlcut.ru/4g9a - скол на лобовому склі омськ

http://olrifupi1970.livejournal.com - скільки коштує лобове скло шевроле лачетті

http://www.liveinternet.ru/users/waicoimicur1973/ - скільки коштує лобове скло 2107

http://www.liveinternet.ru/users/waicoimicur1973/ - скільки коштує лобове скло хендай акцент

http://urlcut.ru/4g9a - http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

Як позбутися сколу на лобовому склі?
Glass Profi

Набір для усунення сколів та тріщин з лобового скла
Набір призначений для самостійного усунення сколів та тріщин на склі.
Усуває пошкодження та зупиняє розвиток тріщин.
Час схоплювання та затвердіння не змусить довго чекати.
Відновлює прозорість та оптичні властивості скла.

ДІЗНАТИСЬ ДЕТАЛЬНІШЕ

Скіл на лобовому склі жукова 21

Ремонт сколів на лобовому склі кишинів

Скіл на лобовому склі осаго

Ремонт сколів на лобовому склі люберці

Сколи на лобовому склі штраф

Скол на лобовому склі від каменю, що робити

http://yours-story.ru/glassprofi2/image/4.jpg

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
сто мінськ
розвал сходження мінськ
заміна олії мінськ
фарбування авто
заміна масла
розвал сходження мінськ
ремонт бампера
заміна гальмівних колодок
сто у мінську
кузовний ремонт
фарбування авто у мінську ціна
сто мінськ

Кузовний ремонт мінськ
кузовний ремонт
сто у мінську
сто мінськ
всі сто мінськ
ремонт гальмівної системи мінськ
кузовний ремонт у мінську
ремонт ходової частини автомобіля
заміна олії в акпп
заміна олії в коробці
повне фарбування авто мінськ
найкращий кузовний ремонт у мінську
кузовний ремонт та фарбування авто в мінську
ремонт підвіски в Мінську
заміна олії у двигуні
заміна олії в коробці передач
олія в акпп
вартість заміни олії

На питання Чи залежить вага об'єкта від швидкості? заданий автором Неврознайкраща відповідь це Вага об'єкта залежить від швидкості. Чим більша швидкість, тим менша вага.
Інтерактивну демонстрацію, що ілюструє залежність ваги тіла від швидкості руху та траєкторії його руху, ви можете подивитися тут:
Маса - це маса, що вимірюється в кг, а вага - це сила, з якою маса діє на опору, вимірюється в ньютонах. Просто зазвичай мається на увазі, що дія відбувається на Землі, і тому примноження на прискорення вільного падіння опускають. Говорять не вага 98 ньютонів (10кг*9.8), а вага 10 кг, маючи на увазі силу, з якою 10 кг тиснуть на опору на поверхні Землі.
У невагомості вага зникає, а маса залишається.

Відповідь від Меденніков Єгор[гуру]
Швидше від прискорення на вертикалі.

Відповідь від хлібосольство[гуру]
навпаки.... хоча якщо говорити про гранично високі швидкості....

Відповідь від стоєросовий[гуру]
Залежить, дивлячись ще що під ногами (скільки чи ні)

Відповідь від Алла Саричева[гуру]
скоріше навпаки

Відповідь від Йовета Єрмакова[гуру]
Швидше швидкість залежить від ваги

Відповідь від Vintas08[гуру]
Скоріше навпаки

Відповідь від Костянтин Чекмарьов[гуру]
Не треба плутати вагу і масу. Якщо вага. Тоді необхідно визначити систему відліку.

Відповідь від Алмаз Мансуров[гуру]
при наближенні швидкості об'єкта до швидкості світла його маса збільшується в геометричній прогресії

Відповідь від SANGO[гуру]
в принципі немає, але з теорії відносності так)))

Відповідь від Ігор Клейненберг[гуру]
Якщо перевищує світлову

Відповідь від GeshaSH[гуру]
ні

Відповідь від Ліона[активний]
так, чим більша вага тим менша швидкість

Відповідь від Dove[гуру]
Чи маса мається на увазі? За теорією Ейнштейна – залежить. У разі збільшення швидкості збільшується маса і зменшується довжина. Але у разі дорелятивістських швидкостей, цей ефект можна повністю знехтувати.

Відповідь від Амгалан Балданцерен[гуру]
Згадуючи всі залишки фізики по школі (зазначу, що ньютонівської фізики), вага – це сила тяжіння (до Землі), залежна від маси об'єкта тяжіння. У стані спокою вага більше, ніж у стані руху, при цьому при перевантаженні вага зростає, а в невагомості зменшується. Поняття перевантаження і невагомість застосовні для плоского простору як сили перпендикулярні плоскій поверхні. У разі руху, паралельного плоскій поверхні (принаймні, не перпендикулярного) швидкість об'єкта впливає таку величину як вага об'єкта. Будь-який рух задається поштовхом (або відштовхуванням) і в цьому сенсі сила тяжіння Землі і сила відштовхування об'єкта вступають у конфлікт - чим вища сила відштовхування (в даному випадку - швидкість об'єкта), тим менше сила тяжіння (в даному випадку - вага об'єкта). за мої примітивні викладки. Я не фізик, але у школі була тверда п'ятірка.

Відповідь від Єергій Смолицький[гуру]
Вага - це сила, з якою об'єкт, що у гравітаційному полі, впливає на опору. (Шановний Амгалан Балданцерен неправильно згадав залишки фізики і сплутав вагу із силою тяжіння). У ньютонівській фізиці (коли маса стала) вага залежить від маси тіла, прискорення вільного падіння в даному гравітаційному полі, а також прискорення, з яким рухається тіло. Тому рівномірна прямолінійна швидкість руху вагу змінити не може. Якщо ж тіло рухається з прискоренням (за умови, що вектор прискорення не перпендикулярний вектору сили тяжіння), вага змінюватиметься. Приклади - перевантаження або невагомість на криволінійних ділянках траєкторії літака (або навіть автомобіля): невагомість на "гірці" або навантаження при виході з піку. У дуже легкій формі це можна відчути навіть у швидкісному ліфті: в момент торкання "вгору" вага збільшується (перевантаження), "вниз" - зменшується (часткова невагомість). його швидкості (якщо ця швидкість близька до світлової). Але у мене особисто не вистачає фантазії (і знань) – як розглядати у цьому випадку вплив тіла на опору.

вважаючи, що маса частинки m(v) є деяка функція її швидкості, яку нам належить визначити виходячи з припущення, що імпульс частинки - величина, що зберігається.

Розглянемо для цього непружне зіткнення двох однакових тіл, одне з яких спочиває (у деякій лабораторній системі відліку. K), а інше рухається до нього зі швидкістю v. Після зіткнення тіла злипаються і продовжують рух разом із деякою швидкістю u, яку нам треба знайти.

Закон збереження імпульсу в проекції на початковий напрямок руху (який ми вибираємо як осі x) у лабораторній системі говорить

У цій системі перша частка спочиває, а друга налітає на неї зі швидкістю – v. У результаті складова частка, що утворюється, рухається зі швидкістю – u(оскільки процес симетрично виглядає в цій системі в порівнянні з системою K). Застосовуючи тепер закон складання швидкостей, ми можемо пов'язати uі v. Для цього у формулу

Щодо швидкості uце квадратне рівняння. Вибираючи з двох коренів той корінь, який відповідає швидкості, меншій швидкості світла, отримаємо

У цій системі відліку, якщо ми розгорнемо картинку і знову зробимо вісь xгоризонтальною, зіткнення тіл буде виглядати так, як показано на рис.

Для визначення компонентів швидкостей тіл до і після зіткнення в системі K"" скористаємося формулами перетворення швидкостей

Аналогічно, оскільки

Запишемо тепер закон збереження імпульсу у системі K"" у проекції на вісь x

Ця рівність повинна виконуватися за будь-якого V, у тому числі і при V = 0

Дозволяючи це рівняння щодо m(v), приходимо до співвідношення

Таким чином, ми приходимо до вже відомого нам виразу для маси тіла, яка залежить від його швидкості

(43)

Принагідно ми довели, що якщо зберігається імпульс (у всіх інерційних системах відліку), то зберігається і маса (що залежить від швидкості), або, що те саме, енергія, що дорівнює добутку маси тіла на квадрат швидкості світла.

Зв'язок енергії із масою. Формула Ейнштейна

Найважливіший результат спеціальної теорії відносності відноситься до поняття маси. У дорелятивістській фізиці було два закони збереження: закон збереження маси та закон збереження енергії. Обидва ці фундаментальні закони вважалися абсолютно незалежними один від одного. Теорія відносності об'єднала в один. Так, якщо тіло, що рухається зі швидкістю vі одержує енергію E 0 у формі випромінювання 3 без зміни своєї швидкості, збільшує при цьому свою енергію на величину

Отже, тіло має таку ж енергію, як і тіло, що рухається зі швидкістю vі має масу спокою m 0 +E 0 /c 2 . Таким чином, можна сказати, що якщо тіло отримує енергію E 0 , його маса спокою збільшується на величину E 0 /c 2 . Так, наприклад, нагріте тіло має більшу масу, ніж холодне, і, якби в нашому розпорядженні були б дуже точні ваги, ми переконалися б у цьому безпосередньо за допомогою зважування.

Однак у нерелятивістській фізиці зміни енергії E 0 які ми могли повідомити тілу, були, як правило, недостатньо великі, щоб можна було помітити зміни інертної маси тіла. Величина E 0 /c 2 в нашому повсякденному житті занадто мала в порівнянні з масою спокою m 0 , що мало тіло до зміни енергії. Цією обставиною пояснюється те що, що закон збереження маси так довго мав у фізиці самостійне значення.

Зовсім по-іншому справи в релятивістській фізиці. Добре відомо, що за допомогою прискорювачів ми можемо повідомити тіла (елементарним частинкам) величезну енергію, достатню для народження нових (елементарних) частинок - процес, який зараз спостерігається часто-густо на сучасних прискорювачах елементарних частинок. Формула Ейнштейна "працює" в ядерних реакторах атомних електростанцій, де енергія вивільняється за рахунок процесу розподілу ядер важких елементів. Маса кінцевих продуктів реакції менша від маси вихідної речовини. Ця різниця мас, поділена на квадрат швидкості світла, і є корисною вивільненою енергією. Подібним чином нас забезпечує теплом і наше Сонце, де за рахунок реакції термоядерного синтезу водень перетворюється на гелій і виділяється величезна кількість енергії.

Тепер можна вважати твердо встановленим, що інертна маса тіла визначається кількістю запасеної в тілі енергії. Цю енергію сповна можна отримати у процесі анігіляціїречовини з антиречовиною, наприклад, електрона з позитроном. В результаті такої реакції утворюються два гамма-кванти - фотона дуже великої енергії. Це джерело енергії, можливо, буде використовуватися в майбутньому у фотонних двигунах ракет для досягнення субсвітлових швидкостей при польотах до далеких галактик.

1 Оскільки при x<< 1

2 Коли такі відхилення виявляються, то зрештою виявляється, що це помилка, або, якщо з'ясовується, що помилки немає, це призводить до відкриття нових елементарних частинок. Найбільш яскравий приклад такого роду – це відкриття нейтрино.

3 Тут E 0 - отримана тілом енергія при спостереженні із системи координат, що рухається разом із тілом.

ЛЕКЦІЯ 6

· Зв'язок енергії та імпульсу в релятивістській механіці.

· Ефект Доплера. Момент імпульсу.

· Розпад частинок. Зіркові реакції із перетворенням енергії.

· Комптон ефект. Антипротонний поріг.

Отриманий вище зв'язок зміни маси зі зміною енергії не стосується переходу з однієї системи до іншої, вона пов'язана з питанням про природу електромагнітного випромінювання. Але можливість зміни маси тіла спричинить відповідні зміни в динаміці. Простежимо це з прикладу обчислення кінетичної енергії.

Нехай тіло маси m має швидкість u . Енергія його руху може бути обчислена по роботі, яку здійснили зовнішні сили:

Якщо використати II закон Ньютона, то

Інтегрування рівняння (5.42) призведе до відомого виразу для кінетичної енергії.

Зовсім інакше буде справа, якщо поставити під сумнів сталість маси, припущення про яке мовчазно міститься в (5.42): маса винесена з під знака диференціала і при повідомленні системі енергії залишається постійною. У світлі нових уявлень це зовсім не так.

Справді, якщо маса може змінюватися, її теж потрібно диференціювати. Тоді

Замінюючи зміну енергії через зміну маси за отриманим вище законом (5.40), отримаємо:

Остання рівність містить дві змінні і при інтегруванні їх слід розділяти:

де m 0 - маса в тій системі, де тіло спочиває. Цю систему, як правило, пов'язують безпосередньо з частинкою, що найбільш рухається. m - Маса частки в тій системі, щодо якої вона рухається. В результаті інтегрування отримаємо:

Залежність маси від швидкості (5.46) аналогічна подібної до тривалості події (5.17): час події мінімально у системі, де ця подія відбувається. Так само і маса мінімальна в тій системі, де тіло спочиває.

Рівняння (5.46) можна перевірити на досвіді там, де частки рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла, тобто у мікросвіті. Зростання маси із збільшенням швидкості вперше було помічено у циклотронах – прискорювачах першого покоління. Цей ефект призводив до того, що подальше прискорення часток ставало неможливим. В результаті конструкцію циклотрону довелося змінювати та створювати прискорювачі, що враховують зростання маси частки зі збільшенням швидкості.

Тут доречно помітити, що існує частка, яка може рухатися тільки зі швидкістю світла, при зменшенні швидкості – гальмуванні – вона припиняє своє існування, передаючи свою енергію та імпульс іншим тілам (або перетворюється на інші частки). Ця частка носить назву фотон- Частка світла. Для нього одно нулю. Тому, якщо для інших частинок інтегрування (5.40) у межах від до m дає