[an error occurred while processing this directive]

Лекции по физике 1 курс Специальная теория относительности

Взаимосвязь массы и энергии покоя

Согласно формуле для энергии покоя, всякое изменение массы тела сопровождается изменением энергии покоя :

. (12.107)

Это утверждение носит название закона взаимосвязи массы и энергии покоя. Взаимосвязь между и приводит к тому, что суммарная масса взаимосвязанных частиц не сохраняется. В качестве примера рассмотрим две одинаковые частицы массой , которые движутся с равными по модулю и противоположными по направлению скоростями. Частицы испытывают абсолютно неупругое соударение. В результате соударения образуется новая неподвижная частица. До соударения полная энергия каждой частицы была равна:

. (12.108)

После соударения полная энергия образовавшейся частицы:

, (12.109)

где - масса образовавшейся частицы. Из закона сохранения энергии следует

, (12.110)

либо

, (12.111)

откуда

. (12.112)

Таким образом, масса образовавшейся частицы больше суммы масс исходных частиц. Это обусловлено тем, что кинетическая энергия частиц превратилась в эквивалентное количество энергии покоя, а это, в свою очередь, привело к возрастанию массы на

. (12.113)

При распаде неподвижной частицы на несколько разлетающихся в разные стороны частиц наблюдается обратное явление — сумма масс образовавшихся частиц оказывается меньше массы исходной частицы на величину, равную суммарной кинетической энергии этих частиц, деленной на . В качестве примера можно привести цепную реакцию деления ядер урана, которая лежит в основе работы атомных электростанций. Суммарная масса образовавшихся при делении осколков (ядер более легких атомов) меньше массы ядра урана. Поэтому процесс деления сопровождается уменьшением энергии покоя частиц. Разность энергий покоя превращается в кинетическую энергию осколков и в энергию возникающего при делении электромагнитного излучения.

Релятивистская механика Механика Ньютона, или, как говорят, классическая механика, основана на принципе относительности Галилея, согласно которому все законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Математически принцип относительности в классической механике выражается с помощью преобразования Галилея - закона сложения скоростей при переходах от одной инерциальной системы отсчета к другой.
[an error occurred while processing this directive]