对于E=mc^2 的疑惑按照爱因斯坦相对论E=mc^2m = mo/根号下1-(v/c)^2式子中只有v这个变量那么…若物体 但重力势能或是其他能量增加,这个公式该如何解释?m0为物体的静止质量 他的意思不是…有

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 11:02:40
对于E=mc^2 的疑惑按照爱因斯坦相对论E=mc^2m = mo/根号下1-(v/c)^2式子中只有v这个变量那么…若物体 但重力势能或是其他能量增加,这个公式该如何解释?m0为物体的静止质量 他的意思不是…有

对于E=mc^2 的疑惑按照爱因斯坦相对论E=mc^2m = mo/根号下1-(v/c)^2式子中只有v这个变量那么…若物体 但重力势能或是其他能量增加,这个公式该如何解释?m0为物体的静止质量 他的意思不是…有
对于E=mc^2 的疑惑
按照爱因斯坦相对论
E=mc^2
m = mo/根号下1-(v/c)^2
式子中只有v这个变量
那么…若物体 但重力势能或是其他能量增加,
这个公式该如何解释?
m0为物体的静止质量
他的意思不是…
有能量就会有相对应的质量m
能量的变化 = 质量的变化*c2
那比如,冰吸热变为水,总能量增加了,质量呢?

对于E=mc^2 的疑惑按照爱因斯坦相对论E=mc^2m = mo/根号下1-(v/c)^2式子中只有v这个变量那么…若物体 但重力势能或是其他能量增加,这个公式该如何解释?m0为物体的静止质量 他的意思不是…有
楼主对于这个问题的理解可能有些抽象
首先回答你上面的问题:
这个公式的意思是,能量和质量是成正比关系的,也就是等价的,比如一个静止物体有质量m0,那么他的总能量(这个与你平时理解的有不同,因为质量本身带有能量,质量可以湮灭产生能量,比如一个正电子和一个负电子相遇后湮灭为两个光子,光子就是一种能量形式,它是没有静止质量的.)如果静止的话能量就是mc2,如果他运动的话,会有动能,能量增加,因此质量增加,这二者是等价的,能量的变化就是质量的变化.因此动能其实是{[mo/根号下1-(v/c)^2]-mo}c2,也就是质量变化乘以c2.那这个为什么和我们平时见到的不同呢?因为我们平时见到的mv2/2这个动能公式是近似的.因为v远小于c,你上下同乘以c,然后分解因式后,消掉一项,根据v/c约等于0可以忽略某些部分(当然什么可以忽略,这个是数学方面的,不懂可以再问,我觉得你问我比较好如果不需要很谦虚的话= =)最后化简出来就是我们看到那个结果了.这种误差几乎为0,因为我们日常见到的速度跟光速差太多了.
速度不变,其他能量增加就是质量增加,为什么呢,不为什么,能量就是质量,你一定要建立这个观点,不要老以为能量是转化成质量了,不是的,能量就是质量,二者只是表现形式不同,是一个道理.所以能量增加了比如热能增加,就是他的质量增加了.下面那个只是说静止和运动的关系,但谁告诉你静止质量就永远不变?我们在讨论动能的时候是这样认为的但你这样想的话情况就复杂了.比如一个球变热在运动,相当于静止质量增加,再用下面那个公式.
冰吸热变成水质量确实增加,理论上是这样,但是那个无所谓啊,谁都看不出来.也没有人会关心这个问题的.相对论只有在质量比较明显的变化下才有意义啊,就像我们算小球的动能,没有人用相对论,因为算出来结果是一样的,误差实在是太小啦.当然你用相对论,没人敢说你错= =冰吸热的问题,用热力学解简单.理论只有适用不适用,都只能算近似的模型,相对论也是宏观上的统计学近似,也是有概率影响的,在研究宏观高低速物体时,完全可以忽略,围观上相对论就是个屁,至少现在物理学界还没统一,不过现在有一种万物皆离散的理论,我很看好 我觉得这将是物理学的飞跃!越来越接近真相了 暧 真想聊聊这方面的哲学- -怕你说我啰嗦 楼上的那个分析完全是扯淡(人身攻击下,微观上没有他说的那个规律,水分子怎么能用相对论呢,那是量子化的,不连续的.微观上的随机性很大,无法确定单个分子的状态.而且这也是无意义和毫无必要的.势能变化我觉得会引起系统质量的变化,但是分开来是个什么样子,还没想清楚··这个问题问的真纠结= =

爱因斯坦的相对论其实解释的是物体质量、能量和速度的关系。物体的质量是恒定的,不管在哪里都是一样的。重力势能与物体所在的地点等有关系,与相对论是没有任何关系的,同时宇宙里面就相对论而言也没有其他的能量的,就是说爱因斯坦的相对论与你说的重力势能和其他能量是没有关系的。...

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爱因斯坦的相对论其实解释的是物体质量、能量和速度的关系。物体的质量是恒定的,不管在哪里都是一样的。重力势能与物体所在的地点等有关系,与相对论是没有任何关系的,同时宇宙里面就相对论而言也没有其他的能量的,就是说爱因斯坦的相对论与你说的重力势能和其他能量是没有关系的。

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能量和质量是等当的
冰吸热变为水静质量肯定是要增加的,这增加的质量来自于外界提供的能量
而势能是系统所有的,比如重力势能其实是物体-地球系统的特性
如果重力势能改变了,物体-地球这个系统的静质量就会发生改变,但是这个物体和地球本身的静质量都不会变
事实上变的是场的质量...

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能量和质量是等当的
冰吸热变为水静质量肯定是要增加的,这增加的质量来自于外界提供的能量
而势能是系统所有的,比如重力势能其实是物体-地球系统的特性
如果重力势能改变了,物体-地球这个系统的静质量就会发生改变,但是这个物体和地球本身的静质量都不会变
事实上变的是场的质量

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爱因斯坦的理论是有适用范围的,这个结论是必须在高速运动下才成立的,不适用经典力学的

质能方程说明的是质量本身也是一种能量,
核裂变可以充分反映出这点。。。原子弹也是根据这个原理的

这个是质能方程式,是用来计算如多少质量的物质消失放出多少能量的,在理论上是用来,证明有质量物体无法达到光速的(详见狭义相对论)。不是用来计算机械能的,现行高中教材中有算机械能的公式,但不是这个。此方程说明了物质的质量和能量是等效的,即多少质量的物质消失就会产生多少焦的能量,如计算原子弹的威力,每两个氘聚变,有两个中子消失,把两个中子质量代入此方程,计算出两个氘聚变放出约3*10^-10焦能量。...

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这个是质能方程式,是用来计算如多少质量的物质消失放出多少能量的,在理论上是用来,证明有质量物体无法达到光速的(详见狭义相对论)。不是用来计算机械能的,现行高中教材中有算机械能的公式,但不是这个。此方程说明了物质的质量和能量是等效的,即多少质量的物质消失就会产生多少焦的能量,如计算原子弹的威力,每两个氘聚变,有两个中子消失,把两个中子质量代入此方程,计算出两个氘聚变放出约3*10^-10焦能量。

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呵呵,你搞混了。
E=mc^2是质能方程,是质量与能量的对应关系。这种能量一般是表现不出来的。除非质量转化为能量,像核反应,代价是质量的损失(质量不守恒),就像核反应堆里铀棒质量越来越少,你在它的废料中也找不到损失的量,因为质量确确实实消失了(转化为能量了),那么它放出的能量就用这个方程计算。
重力势能与动能一样是机械能的一种。他是物体的机械运动所产生的,与质量无对...

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呵呵,你搞混了。
E=mc^2是质能方程,是质量与能量的对应关系。这种能量一般是表现不出来的。除非质量转化为能量,像核反应,代价是质量的损失(质量不守恒),就像核反应堆里铀棒质量越来越少,你在它的废料中也找不到损失的量,因为质量确确实实消失了(转化为能量了),那么它放出的能量就用这个方程计算。
重力势能与动能一样是机械能的一种。他是物体的机械运动所产生的,与质量无对应关系。你拿一个球放在地上和放在4楼的重力势能是不一样的,但这种差别的产生不是由于质量改变引起的(同一个球,你从地上拿到四楼,质量怎么可能就变了(⊙o⊙)?),而仅仅是由于重力做功的能力强了。若是把这个球拿到宇宙空间,它自由漂浮在那,就谈不上有重力势能了。这也反映了机械能是系统所具有的。



m = mo/根号下1-(v/c)^2这个式子说明了运动质量与静止质量是不同的(运动的足球与静止的足球质量不同),这是相对论的观点。想懂这个问题,要学习相对论,从质量的本质说起,十分抽象,用语言是很难解释的。好在,对于宏观低速(小于光速)的物体,这一差别是十分微小的(不光人类,精密仪器都难以察觉),所以对于经典物理学的计算,完全不必考虑此差别。
至于冰吸热变水,是内能的变化,能量是由于分子间的作用力而引起的。与上面的都不是一回事。质量不变。
总之,能量存在的形式有许多种,每种有每种的规律。你把它们全总结到一起是不对的。就像有一块铁,你把它扔出去(在地球上,而非在宇宙空间里),他就有了机械能;你把他加热,则内能增加,分子间距增加,液化、气化(当然温度得很高)。以上不涉及质量变化。若是通过某种核反应(假设能实现)把铁转化为能量,就用E=mc^2,质量损失了;若是把铁加速到光速(假设能实现),其质量显著变化(以致无穷大),这就涉及静止质量与运动质量的差别。这后两种情况,生活中绝对碰不到的。


说了不少,不知能否给你帮助 O(∩_∩)O哈!

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物体的静止能量是它的总内能,包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能…….物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一,它指出,静止粒子内部仍然存在着运动.一定质量的粒子具有一定的内部运动能量,反过来,带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量.
你说得不错,有能量就会有相...

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物体的静止能量是它的总内能,包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能…….物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一,它指出,静止粒子内部仍然存在着运动.一定质量的粒子具有一定的内部运动能量,反过来,带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量.
你说得不错,有能量就会有相对应的质量m,能量的变化 = 质量的变化*c2。
冰吸热变为水,总能量增加了,质量也会增加,但是这增加量通常太小,观测不出来,可以忽略不计。只有在核反应中能量亏损才能检测出来。
在日常生活中,相对论起作用并不大,用经典物理理解就够了。相对论主要用在高能物理和高速物理领域。

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4楼的是正解,相对论仅适用于量子力学,不适用用经典力学。惭愧,想当初高考物理还满分,毕业6年,全还给老师了

8楼说的对,冰变水质量会增加,但是太小,测不出来而已。

我觉得你的理解很好,
冰吸热变为水,总能量增加了,质量呢?这个问题我可以回答,
冰吸热所以,分子热运动加剧,反应出来就是温度增加。分子热运动加剧是什么意思呢,就是水分子的速度v增加了,根据m = mo/根号下1-(v/c)^2,每个水分子对应的质量都增加了,所以对应的总质量是增加的。
至于重力势能如果转变为了动能再按我上面的解释就可以分析清楚,
但是不转变为动能,直...

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我觉得你的理解很好,
冰吸热变为水,总能量增加了,质量呢?这个问题我可以回答,
冰吸热所以,分子热运动加剧,反应出来就是温度增加。分子热运动加剧是什么意思呢,就是水分子的速度v增加了,根据m = mo/根号下1-(v/c)^2,每个水分子对应的质量都增加了,所以对应的总质量是增加的。
至于重力势能如果转变为了动能再按我上面的解释就可以分析清楚,
但是不转变为动能,直接用m = mo/根号下1-(v/c)^2算的话,好像就有些问题。

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质能方程反应的是封闭系统的总能量。或者说该系统不存在外在力或者场。
故重力势能这种相互作用能是不可以算作物体自身能量的。
而内能微观来说就是分子的动能和势能之和,而这里的势能是系统内部的,故我们可以说内能增加意味着质量增加,因为这两个概念等价。补充一句:温度是分子平均动能的外在表现。
对于非系统内的相互作用势能应单独计算,不包含于质能方程。
补充:不想把这个问题说...

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质能方程反应的是封闭系统的总能量。或者说该系统不存在外在力或者场。
故重力势能这种相互作用能是不可以算作物体自身能量的。
而内能微观来说就是分子的动能和势能之和,而这里的势能是系统内部的,故我们可以说内能增加意味着质量增加,因为这两个概念等价。补充一句:温度是分子平均动能的外在表现。
对于非系统内的相互作用势能应单独计算,不包含于质能方程。
补充:不想把这个问题说得太玄。(1)关于微观与量子力学。对于微观的确实一般来说没必要具体知道单个分子的状态,当作为一个系综还是有确定的大数概率分布,这也就是热力学统计里面研究的问题。这个概率有别于量子力学中的概率波。实际上分子尺度可以达到纳米量级,在这一精度范围要同时确定动量还是可行的。但要精确确定电子轨道就不可行了。再者量子里的离散是由于约束所致,自由空间能级依旧连续。举个例子,对于有限多原子组成的晶体,由于周期性和有限体积约束会有离散的振动能级,这时说分子振动是离散的,也称之为声子,但是如果这个离散能级间隔足够小,我们依然可以认为是连续分布,也即所谓的热力学极限。相对论和量子力学的矛盾主要集中于空间的平滑性和定域性质。狭义相对论性量子力学由狄拉克给出,主要是使方程满足协变性。而有人说的弦论也许可以化解这一矛盾,但物理学讲求实证,故至今未有定论,而且对于这些理论本人尚不懂,不敢妄语。好像扯远了。。。
(2)在狭义相对论推导质能方程里的质量指惯性质量。
(3)学物理一定要知道一个概念定理提出的来龙去脉,基本假定和适用条件。

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E=mc^2
这里的E,不是指重力势能或是动能这些能量.而是指减小的质量所能转化成的能量.
这里的m,是指质量的变化.
也就是说,质量减少这么一点点m,就可以释放出mc^2 的能量.
而m = mo/根号下1-(v/c)^2 说的又是另一回事.
是指在不同速度下,物质的质量的变化....

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E=mc^2
这里的E,不是指重力势能或是动能这些能量.而是指减小的质量所能转化成的能量.
这里的m,是指质量的变化.
也就是说,质量减少这么一点点m,就可以释放出mc^2 的能量.
而m = mo/根号下1-(v/c)^2 说的又是另一回事.
是指在不同速度下,物质的质量的变化.

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