大学物理 相对论性动量和能量.pdfVIP

§14-5 相对论性动量和能量 狭义相对论动力学基础 两条基本准则： 1. 所有物理规律在任何惯性参照系中都应保持 相同的形式——狭义相对性原理。 2. 在低速情况下，要回复到牛顿力学的形式。 §14-5 狭义相对论性质点动力学简 一、动量与速度的关系 介 动量定义： P＝mv 速度v 满足洛伦兹变换，质量应如何？   质量为常数的矛盾： F 持续作用 P 持续 速度将趋于无限大！ 但 的上限是c ！ v 在相对论力学中，质量必须与速度有关，否 则动量守恒定律不能在洛仑兹变换下保持形式不 变。且与相对论运动学的结论相互矛盾！ 质速关系式 m m 0 相对论 2 1 v 质量 2 c 静止粒子质量 m0 运动粒子质量 m m 称相对论性质量。 式中v为粒子相对某一参照系的速率。 m 0 m  2 讨论： v 1 2 c 1）物体的质量与其运动状态有关, m(v)是物体的运 动质量，m0 是物体的静止质量； 2 ）v→c 时，m→∞ ； 3 ）v 《c 时，m = m0 ，与速度无关—牛顿力学。 4 4 ）宏观物体一般0~10 m/s, 此时：m ≈m0 。 5 ）微观粒子速率可接近光速，如中子v =0.98c时 m 5.03m 0 质-速关系的实验 S S 4  v 3  o o 2 相对物