Физические основы механики. Кузнецов С.И. - 99 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

99
Это утверждение носит название закона взаимосвязи массы и энер-
гии покоя и стало символом современной физики.
Взаимосвязь между массой и энергией оценивалась А. Эйнштей-
ном как самый значительный вывод специальной теории относительно-
сти. По его выражению, масса должна рассматриваться как «сосредото-
чение колоссального количества энергии». При этом масса в теории
от-
носительности не является более сохраняющейся величиной, а зависит
от выбора системы отсчета и характера взаимодействия между частица-
ми.
Определим энергию, содержащуюся в 1 г. любого вещества, и
сравним ее с химической энергией, равной Дж 109,2
4
⋅ , получаемой при
сгорании 1 г. угля. Согласно уравнению Эйнштейна
2
mc
E
=
, имеем
.Дж109)см103)(кг10(
132183
0
⋅=⋅⋅=
−−
E
Таким образом, собственная энергия в 3,1·10
8
раз превышает хими-
ческую энергию.
Из этого примера видно, что если высвобождается лишь одна ты-
сячная доля собственной энергии, то и это количество в миллионы раз
больше того, что могут дать обычные источники энергии.
Суммарная масса взаимодействующих частиц не сохраняется.
Пример: пусть две одинаковые по массе частицы m движутся с
одинаковыми по модулю скоростями навстречу друг другу и абсолютно
не упруго столкнутся.
До соударения полная энергия каждой частицы Е равна:
2
2
β1−
=
mc
E
. Полная энергия образовавшейся частицы
2
M
c
(эта новая
частица имеет скорость 0
υ
= ). Из закона сохранения энергии
2
2
2
β1
2
Mc
mc
=
−
,
откуда М равно:
m
m
M 2
β1
2
2
>
−
= ; (8.6.2)
Таким образом, сумма масс исходных частиц 2m, меньше массы
образовавшейся частицы М! В этом примере, кинетическая энергия час-
тиц превратилась в эквивалентное количество энергии покоя, а это при-
вело к возрастанию массы
2
∆
∆
c
K
M = ,
(это при отсутствии выделения энергии при соударении частиц).

Страницы