рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Закон взаимосвязи массы и энергии тела

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Закон взаимосвязи массы и энергии тела

Закон взаимосвязи массы и энергии тела - раздел Образование, Гироскопы Перепишем Формулу (1.103) В Следующем Виде...

Перепишем формулу (1.103) в следующем виде

Анализируя это соотношение, Эйнштейн предположил, что полная энергия тела должна складываться из энергии его движения (кинетической энергии) и энергии покоящегося тела, его внутренней энергии. Поэтому он отождествил второе слагаемое в этой формуле с внутренней энергией тела и назвал ее энергией покоя тела W₀, а сумму () назвал полной энергией W тела:

(1.104)

(1.105)

Нужно отметить, что энергия покоя W₀и полная энергия W тела не включают в себя потенциальной энергии тела во внешних полях

Формула (1.105) выражает закон взаимосвязи ,пропорциональности массы и энергии тела, согласно которому полная энергия тела равна произведению релятивистской массы тела на квадрат скорости света в вакууме.

В соответствии с ним любое изменение энергии тела сопровождается изменением его массы и наоборот:

(1.106)

Формулы (1.104)-(1.106) нашли свое подтверждение во многих экспериментальных фактах, особенно в области физики атомного ядра и элементарных частиц. Протекание ядерных реакций сопровождается выделением или поглощением энергии W, расчет которой по формуле(где ∆m – разность суммы масс покоя исходных ядер и элементарных частиц и продуктов реакции) приводит к согласию с экспериментом.

Также подтверждается формула для энергии связи атомного ядра , где ∆m – дефект массы атомного ядра.

Согласно выражению (1.104) любое тело обладает громадным (колоссальным) запасом энергии. Так, энергии покоя тела массой m₀=1кг хватило бы на то, чтобы лампа мощностью 70Вт непрерывно светила бы 40,7 млн. лет. Однако, существуют ограничения на возможность полного использования этой энергии. Так, при протекании ядреных реакций такое ограничение устанавливает закон сохранения массового числа (числа нуклонов) или закон сохранения барионного заряда. Поэтому можно максимально извлечь лишь несколько процентов от энергии покоя участвующих в реакции ядер. Существенно меньший процент этой энергии высвобождается при химическом горении различных веществ.

Максимальное извлечение энергии покоя возможно в реакциях аннигиляции – реакциях взаимодействия частиц и античастиц. Так, при встрече электрона и позитрона они исчезают и образуются два (реже - три) гамма-кванта:

т.е. материя в виде вещества переходит полностью в полевую форму ее существования и энергия такой ядерной реакции равна:

Однако практическое использование таких реакций маловероятно из-за отсутствия антивещества в окружающем нас мире.

Из выражений для импульса (1.97) и энергии покоя (1.104) можно получить полезные формулы связи межу ними:

(1.107)

(1.108)

Для частиц с нулевой массой покоя (например, для фотона) из этих выражений следует:

(1.109)

где энергия фотона, соответствующего электромагнитному излучению частоты ν рассчитывается по формуле: W_ф=hν; h- постоянная Планка.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Гироскопы

Под гироскопом понимают быстро вращающееся симметричное твердое тело ось вращения которого ось симметрии может произвольно изменять свое...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Закон взаимосвязи массы и энергии тела

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Механическая энергия и работа
Понятия энергии и работы можно рассматривать с различных точек зрения, выявляя при этом существенные аспекты их взаимосвязи с различными физическими понятиями и процессами. Наиболее

Работа силы. Кинетическая энергия тела. Теорема о кинетической энергии.
Под элементарной работой dА, совершаемой силой на элементарн

Кинетическая энергия вращающегося а.т.т.
Возьмем а.т.т., вращающееся вокруг неподвижной оси с угловой скоростью (рис.1.16б). Предста

Работа внешних сил по вращению а.т.т.
Запишем формулу для элементарной работы силы по вращению тела вокруг неподвижной оси вращен

Потенциальная энергия взаимодействующих тел. Терема о потенцальной энергии.
Под потенциальной энергией Wp взаимодействующих тел или частей одного тела понимают СФВ, характеризующую их способность совершать ра

Механической энергии.
Полной механической энергией Wм системы тел называют сумму кинетической энергии тел и потенциальной энергии их взаимодействия:

Потенциальные кривые
Обсудим кратко значение записанных выше формул (1.77) и (1.78). В квантовой механике при изучении движения частиц малой массы (микрочастиц) вместо действующих на них сил задают потенциальную энерги

Энергии к анализу абсолютно упругого и неупругого столкновений
Как уже отмечалось ранее, законы сохранения позволяют получить важную информацию о взаимодействии тел без детального решения второго закона Ньютона. Рассмотрим ряд важных для практики примеров.

Рассмотрим ряд важных для практики частных случаев использования формул (1.87)
Пример 1. Два тела одинаковой массы (), движущиеся вдоль оси ох со скоростям

Специальная теория относительности
Специальная теория относительности (С.Т.О.) изучает свойства пространства и времени как двух форм существования материи в инерциальных системах отсчета. Обычно для удобства выбирают

Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
В классической механике считается, что предельная скорость передачи взаимодействий в природе является бесконечно большой (

Постулаты С.Т.О. Опытное обоснование постулатов.
Специальная теория относительности была создана А. Эйнштейном в 1905 г. В ее основе лежат два постулата – принцип относительности Эйнштейна и постулат о постоянстве

И времени в С.Т.О.
Общие свойства пространства и времени остаются и в С.Т.О., поэтому преобразования Лоренца как и преобразования Галилея, будут линейными по координатам и времени. Добавится только ко

Кинематика С.Т.О.
1.5.4.1. Понятие «одновременность» двух событий Пусть в С.О. К' происходят одновременно (

Релятивистский закон сложения скоростей
Пусть вдоль совпадающих осей Ох и О ' х ' систем отсчета К и К ' в их положительном направлении с постоянной скоростью д

Релятивистский импульс и масса тела
Оказывается, что второй закон Ньютона в виде (1.29) не является релятивистски инвариантным, т.е. он не удовлетворяет первому постулату С.Т.О., не удовлетворяет преобразованиям Лорен

Кинетическая энергия тела в С.Т.О.
Пусть на тело, движущееся в С.О. К со скоростью , действует сила

Роль специальной теории относительности в современной естественно научной картине мира
В отличие от теоретических моделей и теорий, предлагаемых для объяснения конкретных физических явлений, специальная теория относительности затрагивает наиболее общие представления о материи и форма

Используемые при изложении курса физики.
1. Графический смысл производной от функции y(x) по аргументу x и интеграла от y(x) в пределах значений аргумента от x1 до x2.

Математическое описание векторных полей.
6.1. Линии вектора . Однородные и неоднородные поля. Пусть в пространстве существует поле