ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергия из "Механика Изд.3 " Опыты на ускорителях, где изучались движения быстрых частиц, скорость которых приближалась к скорости света, убеди тельно подтвердили зависимость массы от скорости и правильность формулы (155.9). [c.533] Зависимость массы от скорости была получена при преобразовании проекции количества движения системы, состоящей из двух частиц, на ось х, вдоль которой происходит движение систем отсчета. И этого вполне достаточно для определения изменения количества -движения при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Во-первых, компоненты скорости центра масс вдоль осей у и г были равны нулю в системе В и они останутся такими же и в системе Л. Во-вторых, если масса зависит от скорости по формуле (155.10), то, как покажем далее, компоненты количества движения вдоль осей у и г каждой частицы останутся неизменными при переходе к системе Л. [c.533] Заметим, что компонента Кх меняется аналогично координате х, если заменить л на Кх, а на гт,. [c.534] Проекция количества движения частицы на ось у (и ось г) не изменяется, как не изменяются координаты г/ и г. Следовательно, проекции количества движения преобразуются подобно координатам при переходе от системы В к системе А (конечно, так же п обратно). Только вместо времени I в формулы преобразования входит масса та. [c.534] Таким образом, масса та, так же как и количество движения К, относительна. Последнее обстоятельство не было известно в доре-лятиБистской физике. [c.534] Время I и вектор положения г х, у, ) преобразуются при переходе от системы А к системе В, таким же образом преобразуется масса та и вектор количества движения К любой часгицы. Очевидно, что формулы обратного преобразования, от В к А, имеют тот же внд, за исключением положительного знака прн скорости у. [c.535] Сила совпадает с ускорением только в тех случаях, когда она нормальна к скорости или направлена по скорости. [c.536] Из этих выражений для Т вид( о, что при и- с кинетическая энергия Т ао, так как та со. [c.537] Такая величина не фигурировала в дорелятивистской физике, это совершенно новое понятие, оно имеет фундаментальное значение для всей физики. Тело с инертной массой покоя т (массой при м с) обладает определенным запасом энергии, пропорциональным т, и притом совсем не малым по сравнению с кинетической энергией, когда и с. [c.537] Закон Е — тас показывает, что между энергией тела Е и его инертной массой та существует неизменная простая пропорциональная зависимость. Энергия и инертная масса — различные физические характеристики тела первая — способность производить работу, вторая — мера инертности тела. Но между этими величинами есть универсальная взаимная связь. Если известно, что инертная масса увеличивается иа какую-то величину А (та), то это означает увеличение энергии на с А та), и, наоборот, увеличение энергии на Д какого-либо физического объекта означает увеличение его инертной массы на АЕ. с . [c.538] Равенства (157.10) получены заменой массы та на Е/с в (156.7). Из этих равенств видно, что законы сохранения энергии и количества движения (импульса) связаны между собой. Если в системе А энергия Е и импульс К постоянны, то они будут постоянны и в системе В. [c.538] Однако в физике ядерных процессов и явлений, происходящих при соударении быстро летящих атомных частиц, соответствующие изменения массы вполне измеримы и дают надежную оценку энергии, поглощаемой и выделяемой прн таких процессах. Особенно показательно в этом отношении явление аннигиляции частиц (или рождения пары частиц), когда две частицы одинаковой массы, но с противоположными зарядами (например, электрон и позитрон) сталкиваются и их масса превращается в энергию электромагнитного излучения. Или лучше сказагь так в соответствии с законом сохранения энергии взаимодействующих частиц энергия перешла в такое количество энергии электромагнитного излучения, которое имеег массу, равную массе сталкивающихся частиц. Опыты атомной и ядерной физики не только подтверждаюг выводы теории относительности, но многие из них были поставлены на основе выводов этой теории. [c.539] Приведем еще один пример. В классической механике при полностью неупругом ударе двух тел сохранялось количество движения, а механическая энергия не сохранялась. Здесь сохраняется и количество движения, и энергия, только масса покоя после удара больше суммы масс нокоя соударяющихся тел. Часть кинетической энергии (или вся энергия) перешла в энергию массы покоя. Пусть две одинаковые частицы летят с одинаковыми скоростями навстречу друг другу и соударяются полностью иеупр го. Тогда масса, эквивалентная кинетической энергии частиц, перейдет в массу покоя частицы, образовавшейся после удара. Поэтому ее масса гюкоя больше суммы масс покоя частиц. [c.539] Вернуться к основной статье