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爱因斯坦到底是怎么推导出方程式E=mc2的?又是怎么证明的?
物体,动能,爱因斯坦爱因斯坦到底是怎么推导出方程式E=mc2的?又是怎么证明的?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
爱因斯坦到底是怎么推导出方程式E=mc2的?又是怎么证明的?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
在爱因斯坦的方程式中,我们首先注意到,能量是力相对于距离的积分,所以动能K可以定义为:
其中F是位移方向上的力,s是在力作用下的距离。
根据牛顿第二定律,F可以表示为:
因此,动能K的方程式可以转换为:
需要注意的是,速度的限值是c(光速)。在C的时间膨胀变为100%,同时运动方向的距离缩小到零时,在这一速度的物体将不会受到时间或距离的制约,所以它的速度被设定为上限。
现在我们采用分步积分法得出:
由此可以推导出:
其结果表明,物体的动能等于其相对运动下质量的增加再乘以C。
将公式稍作整理:
如果动能减小,k = 0,物体会保持静止状态,但是仍然具有能量m0c2。换句话说,当物体相对静止的时候能量为E0,此时物体质量为m0,这被称为静止质量。
公式如下:
其中:
好啦,这样就完成了对静止物体E = MC2的推导过程。对于运动的物体,它的总能量公式为:
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