请解释一下E=mc2的意思
发布网友
发布时间:2023-06-22 12:05
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热心网友
时间:2024-12-01 08:32
质能守恒定律。
质量和能量是统一的,都是物质存在的一种形式,只不过我们观测它们的方法和角度不同。
该公式指出了质量与能量之间的换算关系。简单的说,消耗M多的质量,就可以产生(M乘以光速的平方)这么多的能量——比如原子弹爆炸,重核在裂变过程中损失了质量,产生了大量的能量;耗费E多的能量,就可以生成(E除以光速的平方)这么多的质量——比如高速粒子碰撞后损失了大量的动能,有时会产生新的粒子,总质量大于原来粒子的质量。
再比如电子伏特一般是一个能量单位,但有时候也会用来表示一些基本粒子的质量,比如静止电子的质量是0.511兆电子伏特。
热心网友
时间:2024-12-01 08:32
该公式的推导过程比较复杂,下面解释一下这个公式。
该公式表明,任何有质量的物体都蕴含着巨大的能量,蕴含的能量可以由该公式算出。该公式还表明质量与能量是等价的,有能量就有质量。但是,该公式并不是说一个物体可以将它说蕴含的能量全部释放出来。
在原子核反应中,科学家发现,核反应前后,原子核的总质量不相等,生成的新核总质量小于反应前原子核的总质量。科学家把这个现象叫做质量亏损。用减少的质量乘以光速平方,就可算出反应释放的能量。这就是这个公式的应用的一个例子。其实,化学反应中,反应物与生成物质量并不相等,变化的质量等于反应产生能量除以光速平方。只不过变化太小不能察觉,我们认为反应物与生成物总质量不变。
物体不能超光速可由这个公式看出:m=m0/根号下[1-(v/c)^2]
(m0是物体静止质量,v是物体运动速度,c是光速,m是物体运动时质量),速度超过光速,根式下面小于0,无意义。另外,速度越接近光速m越大,要继续加速就越困难。
如果你想知道这两个公式的推导,建议你可以看一下爱因斯坦的<<狭义与广义相对论浅说>>。注意,不要以为是浅说就很简单,这些公式的推导都比较复杂。如果你对相对论还没有粗略的了解,也可以先找几本简单介绍相对论的书来看看。另外,高中物理教科书第三册最后一章也有介绍狭义相对论的。
热心网友
时间:2024-12-01 08:32
爱因斯坦一个很著名的公式: E=-MC2,阐述的内容是有关能量与物质之间关系的转换与守恒问题。其中 E代表的是能量, M为物体的质量, C则代表光速。
热心网友
时间:2024-12-01 08:33
简单的是侠义相对论。
是出自爱因斯坦本人,不过要推导这个公式出来不很难,只要基于爱因斯坦原来的M(v)公式,通过微积分变换就可以推导出来。
爱因斯坦过人之处并非是仅仅推导出一个E=mc¬2,而是对这个推导结果进行了比较合理的物理解释。
用微积分来推导是:
质量(m)和能量(E)的转换关系
E=m*c~2的推导:(~代表后面的几次方、△代表变化量)
m=m0/(1-v~2/c~2)~(1/2)
因为v/c->0
有(1-v~2/c~2)等价1-(v~2/c~2)*(1/2)
m0=m*[1-(v~2/c~2)*(1/2)]
m0=m-m*(v~2/c~2)*(1/2)
m-m0=m*(v~2/c~2)*(1/2)
△m=m*(v~2/c~2)*(1/2)
△m*c~2=(1/2)*m*(v~2)=E
E=△m*c~2,这是在初速度为0的情况下的推导,在初速度不为0的情况下推导。得到
△m*c~2=E’- E=△E
=>E=Mc~2
还有用微积分的另一种推导方法:
m=m./sqrt(1-v¬2/c¬2)
两边取平方,再变换得:m¬2(c¬2-v¬2)=m.¬2c¬2
m¬2c¬2=m¬2v¬2+m.¬2C¬2
两边微分
2mc¬2dm=2m¬2vdv+2v¬2mdm
同约去2m
c¬2dm=mvdv+v¬2dm=v(mdv+vdm)=vdp
dE=Fdr=(dp/dt)dr=vdp
=>c¬2dm=dE
积分得到
E-E.=mc¬2-m.c¬2
“.”代表右下方的0
热心网友
时间:2024-12-01 08:34
E:Energy,能量
m:Mess,质量
c:光速
能量与质量的守恒。