Увлечение спортом
| Главная » Статьи » Физическая ключевая идея |
МАССА И ЭНЕРГИЯ
| В указанной выше работе по теории относительности Эйнштейна доказано, что масса тела зависит от его скорости и если телу сообщается энергия, его масса увеличивается, а с потерей энергии его масса уменьшается. Масса — это мера инерции, т. е. свойство тела сохранять состояние движения или покоя. Эйнштейн доказал, что масса m тела зависит от его скорости υ в соответствии с уравнением m = γ m0, где m0— масса покоя тела, γ — лоренц-фактор, равный (1 — υ2/c2)-1/2. Энергия — это способность тела совершать работу. Ученый доказал, что если телу сообщается количество энергии ΔЕ, го его масса изменяется на Δm в соответствии с уравнением ΔЕ = Δтс2, где с — скорость света в вакууме. Любое тело массой m имеет общую энергию Е = тс2 Изменения массы вследствие изменения количества энергии незначительны для химических реакций и перемещений объектов относительно Земли. Чтобы тело массой 1 кг оторвалось от Земли и покинуло ее, ему нужно сообщить энергию в 64 МДж, которая увеличит массу тела и Земли на незначительную величину. В типичных химических реакциях наблюдаются изменения энергии порядка электрон-вольта (1,6 x 1019Дж). Масса при этом изменяется на величину, гораздо меньшую массы электрона.
Изменения массы, вызванные изменением энергии, значительны при ядерных реакциях, где чрезвычайно мощные силы удерживают вместе протоны и нейтроны, преодолевая силы электростатического отталкивания протонов, за исключением тех случаев, когда нестабильное ядро распадается. При ядерных реакциях происходят изменения энергии порядка МэВ на нуклон, что приблизительно в миллион раз больше, чем при химических реакциях. Следовательно, изменение массы при изменении энергии на 1 МэВ довольно значительное по отношению к массе покоя нуклона. Механизм, вследствие которого масса тела меняется при изменении энергии, еще не вполне ясен, хотя существует много экспериментальных доказательств уравнения Е = mс2. | |
| Просмотров: 1501 | |
| Всего комментариев: 0 | |