ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закон взаимосвязи массы и энергии из "Основные законы механики " Таким образом, при больших скоростях кинетическая энергия частицы определяется релятивистской формулой [(7.9), отличной от /710 2/2. Заметим, что (7.9) нельзя представить и в виде то /2, где т — релятивистская масса. [c.217] Пример 1. Частица с массой покоя щ движется со скоростью, при которой ее релятивистская кинетическая энергия Т в п раз превышает значение кинетической энергии Г , вычисленное по нерелятивистской формуле. Найдем Т. [c.217] Знак минус перед корнем физического смысла не имеет (т не может быть отрицательным), поэтому он опущен. [c.217] Отсюда видно, что, например, при 7 /отос2 0,0067 использование нерелятивистской формулы для кинетической энергии гарантирует точность не хуже 1 %. [c.218] Пример 2. Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость частицы с массой покоя гщ от 0,6 до 0,8 с Сравним полученный результат со значением, вычисленным по нерелятивистской формуле. [c.218] Как видно, различие между обоими результатами весьма значительное. [c.218] Закон взаимосвязи массы и энергии. Из формулы (7.7) следует, что приращение кинетической энергии частицы сопровождается пропорциональным приращением ее релятивистской массы. Вместе с тем известно, что при протекании различных процессов в природе одни виды энергии могут преобразовываться в другие. Например, кинетическая энергия сталкивающихся частиц может преобразоваться во внутреннюю энергию образовавшейся частицы. Поэтому естественно ожидать, что масса тела будет возрастать не только при сообщении ему кинетической энергии, но и вообще при любом увеличении общего запаса энергии тела независимо от того, за счет какого конкретного вида энергии это увеличение происходит. [c.218] Эту энергию называют энергией покоя или собственной энергией. [c.219] Мы видим, что (масса тела, которая в нерелятивистской механике выступала как мера инертности (во втором законе Ньютона) или как мера гравитационного действия (в законе всемирного тяготения), теперь выступает в новой функции — как мера энергосодержания тела. Даже покоящееся тело, сог.дасно теории относительности, обладает запасом энергии — энергией покоя. [c.219] Изменение полной энергии тела (системы) сопровождается эквивалентным изменением его массы b.m=hEj , и наоборот. При обычных макроскопических процессах изменение массы тел оказывается чрезвычайно малым, недоступным для измерений. Это можно проиллюстрировать на следующих примерах. [c.219] Нетрудно видеть, что во всех трех случаях изменение массы лежит далеко за пределами точности эксперимента. [c.219] Однако уже в астрономических явлениях, связанных, например, с излучением звезд, изменение массы представляет собой весьма внушительную величину. В этом можно убедиться на примере излучения Солнца. [c.220] Величина грандиозная с точки зрения земных масштабов, однако по сравнению с массой Солнца эта потеря ничтон но мала Ат[т = = 2-10-21 с- . [c.220] Совершенно иначе обстоит дело в ядерной физике. Именно здесь впервые оказалось возможным экспериментально проверить и подтвердить закон взаимосвязи массы и энергии. Это обусловлено тем, что ядерные процессы и процессы превращения элементарных частиц сопровождаются весьма большими изменениями энергии, сравнимыми с энергией покоя самих частиц. Но к этому вопросу мы еще вернемся в 7.5. [c.220] Вернуться к основной статье