大學物理（上）-相對論力學14

1、四速度變換式1、變換式仿上得2、注意要點（1） 受到 的影響（2）注意三個物理量（3）這不是線性變換，不能稱為洛侖茲變換，更恰當的稱謂是相對論速度變換公式或速度合成（疊加）公式3、解題方法1、確定參照系統(tǒng)和相對速度2、明確變換公式和速度分量例題1、一地面觀察者，測得甲飛船以0.6c 速率向右飛行，乙飛船以0.7c速率向左飛行，求飛船甲測得飛船乙的速度和飛船乙測得飛船甲的速度。甲乙將上述已知的值代入解：（1）設地面為S系，飛船甲為S系，其沿著S系ox軸正向運動速度v=0.6c知飛船乙相對S系的速度為 ux=-0.7c，則其相對 S （飛船甲）的速度（不同于經典速度變換）即其沿著負方向運動甲乙SS

2、將上述已知的值代入解：（2）設飛船乙為S系，地面為S系，其沿著S系ox軸正向運動速度v=0.7c知飛船甲相對S系的速度為 ux=0.6c，則其相對 S （飛船乙）的速度甲乙SS可見：u甲，乙=+0.92與u乙，甲=-0.92c大小相等，方向相反。例題2：一短跑選手在地面上用10s時間跑完100m的路程，求在另一個以0.6c的速度沿同一方向運動的參考系中 ，測得該選手跑過的路程和所用的時間。兩事件：到達起跑由題意解： 地球為S系，另一參照系為S系，則負號說明起跑在右，到達在左。相對論力學1、相對論性動量2相對論性能量3 動量-能量（Momenergy) 相對論動量守恒定律當時，不變 .1、相對論

3、性動量動力學方程例1：質點在恒力 F 作用下作加速直線運動。解得例2：磁場中的圓周運動2相對論性能量相對論性能量相對論性總能量靜止能量相對論性動能相對論質能關系 愛因斯坦認為（1905） 懶惰性 慣性 ( inertia )活潑性 能量 ( energy ) 物體的懶惰性就是物體活潑性的度量 .電子的靜質量 質子的靜質量 比結合能圖的啟示：裂變：重核分裂為中等質量的核聚變：輕核聚合為中等質量的核質量虧損,釋放結合能應用：原子彈、氫彈、核電站 原子彈爆炸（核裂變）1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功 例3：在一種熱核反應中，各種粒子的靜質量如下： 求：反應釋放的能量。 氘核氚核氦核中子反

4、應質量虧損釋放能量1 kg 核燃料釋放能量例 4 太陽由于熱核反應而輻射能量 質量虧損年虧損的質量比例 物理意義 慣性質量的增加和能量的增加相聯(lián)系，質量的大小應標志著能量的大小，這是相對論的又一極其重要的推論 . 相對論的質能關系為開創(chuàng)原子能時代提供了理論基礎 , 這是一個具有劃時代的意義的理論公式 . 相對論的質能關系為開創(chuàng)原子能時代提供了理論基礎 , 這是一個具有劃時代意義的理論公式 . 1979年，美國佛羅里達州邁阿密市Shenandoah中學的初中生，為紀念愛因斯坦100歲誕辰，在草地上組成他著名的公式E=mc23 動量-能量（Momenergy)光子光的波粒二象性普朗克常量動量-能量（Momenergy)四維動量Momenergy四維矢量的Lorentz變換協(xié)變動力學方程四維力 光的多普勒效應 例1 電子靜止質量 （1）用J 和eV 為單位表示電子靜止能量（2）靜止電子 經過106V電壓加速后，其質量、速度各為多少？解：電子靜止能量或（2）運動電子的動能 例2. 一個靜質量為m0的粒子,以v=0.8c的速率運動,并與靜質量為3m0的靜止粒子