zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học cơ sở

Khối Lượng và Phương Trình E = γmc2 của thế kỷ

Chia sẻ: Hanh My | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

80
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong cách diễn đạt hiện đại của thuyết Tương Đối, chỉ có một khối lượng, đó là khối lượng theo nghĩa của Newton không thay đổi với vận tốc. Tiếc thay trong khá nhiều sách giáo khoa về thuyết tương đối hẹp ở Âu, Mỹ, Á ngày nay, nhiều thuật ngữ thiếu thuần lý như khối lượng tương đối tính (relativistic mass), khối lượng bất động (rest mass) với ký hiệu nhầm lẫn m(v) hay m0 hãy còn xuất hiện, mặc dầu Einstein đã cảnh báo từ năm 1948. 1-Vài điều sơ đẳng 1a- Khối lượng của vật chất là...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khối Lượng và Phương Trình E = γmc2 của thế kỷ

Khối Lượng và Phương Trình E = γmc2 của thế kỷ Trong cách diễn đạt hiện đại của thuyết Tương Đối, chỉ có một khối lượng, đó là khối lượng theo nghĩa của Newton không thay đổi với vận tốc. Tiếc thay trong khá nhiều sách giáo khoa về thuyết tương đối hẹp ở Âu, Mỹ, Á ngày nay, nhiều thuật ngữ thiếu thuần lý như khối lượng tương đối tính (relativistic mass), khối lượng bất động (rest mass) với ký hiệu nhầm lẫn m(v) hay m0 hãy còn xuất hiện, mặc dầu Einstein đã cảnh báo từ năm 1948. 1-Vài điều sơ đẳng 1a- Khối lượng của vật chất là một khái niệm quan trọng trong khoa học mà nhân loại đã ý thức ít nhiều về nó có lẽ ngay từ thuở các nền văn hiến ngàn xưa thời Lưỡng Hà, Ai Cập, Hy Lạp, Trung Quốc, Ấn Độ. Một cách định tính, ta hãy khởi đầu với cơ học cổ điển của Galilei và Newton theo đó khối lượng m của một vật được hiểu như bản tính nội tại của nó, m gói ghém “số lượng của vật chất” kết tụ trong đó. E=mc2 - Công thức không thể nổi tiếng hơn
Sau nữa, phương trình căn bản của cơ học cổ điển F = ma = mdv/dt bảo cho ta khối lượng diễn tả quán tính của vật thể. Thực thế bất kỳ một lực F nào (trọng lực, lực điện-từ, lực hạt nhân, lực cơ bắp hay máy móc) khi áp đặt lên một vật A mang khối lượng m, vật đó sẽ chuyển động với gia tốc a. Cũng một lực F ấy khi tác động lên một vật B khác mang khối lượng ba lần lớn hơn A thì dĩ nhiên gia tốc của B so với A giảm đi ba lần, nó chuyển động chậm chạp hơn A hay có quán tính lớn gấp ba lần A. Vậy khối lượng biểu lộ khả năng quán tính của vật thể chống lại sự di động. Nếu không có một lực F nào áp đặt lên một vật thì nếu ban đầu đã chuyển động với một vận tốc v nào đó thì nó cứ tiếp tục di chuyển với vận tốc ấy, hoặc nếu đứng yên thì cứ mãi đứng yên. Tóm lại vì gia tốc a = 0 (do F = 0) nên vận tốc v cố định, không thay đổi với thời gian. {loadposition article} 1b- Còn năng lượng? Dưới dạng sức nóng - mà ta gọi là nhiệt năng - có lẽ con người đã cảm nhận ra khái niệm năng lượng ngay từ thuở họ phát minh ra lửa cách đây khoảng 500000 năm, và không phải ngẫu nhiên mà ngôn từ calorie đã được dùng để chỉ định đơn vị năng lượng. Nó là căn nguyên tác động lên vạn vật để làm chúng biến đổi dưới mọi hình thái hoặc làm chúng di chuyển. Như vậy năng lượng chẳng thể tách rời khỏi lực và để diễn tả chính xác bằng ngôn từ toán học, năng lượng được định nghĩa như tích số của vectơ lực F nhân với vectơ chiều dài x mà vật di chuyển do tác động của F áp đặt lên nó. Thực vậy, tích số F. x trước hết gọi là công làm ra bởi lực F tác động lên vật. Đó là một định nghĩa hợp lý và dễ hiểu vì nó chỉ định cái công sức mà lực phải bỏ ra để làm cho vật di chuyển một đoạn chiều dài x với vận tốc v = dx/dt . Khi ta mang cho vật cái công
sức của F thì vật đó phải biến đổi bởi vì nó thu nhận một năng lượng E, và ta định nghĩa năng lượng mà vật thu được này chính là công của lực F mang cho nó. Vậy E = F. x, và dưới dạng vi phân dE = F.dx, ta suy ra là sự biến đổi theo thời gian t của năng lượng dE /dt chính là tích số F.v, dE/ dt = F.v mà ta sẽ dùng sau này để tìm ra phương trình E = γmc2 của thế kỷ. Trong cơ học có hai loại năng lượng thường được nhắc đến: thế năng và động năng. Thí dụ thứ nhất là trọng lực Fg = mg (với g = |g| ≈ 9.81m/s2 chỉ định gia tốc tạo nên bởi trọng trường của trái đất). Sức hút Fg kéo khối lượng m rơi từ trên một độ cao h = |x| xuống mặt đất. Vì Fg và x song song và cùng hướng về trung tâm trái đất nên Fg.x = mgh. Đại lượng mgh gọi là thế năng (potential energy) của vật đặt ở độ cao h so với mặt đất. Ở bất kỳ một điểm cao h nào đó, vật mang sẵn một năng lượng mgh tiềm tàng, một thế năng. Thí dụ thứ hai là với bất cứ một lực F nào, ta cũng có dE = F.dx, khi thay dx = vdt và F = mdv/dt, ta có dE = mv.dv, làm tích phân ta được E = (½)mv2, với v = |v|. Ta gọi năng lượng (½)mv2 là động năng (kinetic energy). Một vật khối lượng m chuyển động với vận tốc v mang động năng (½) mv2. Một vật đứng yên (vận tốc = 0) rơi từ một độ cao h, khi chạm đất nó có vận tốc v = (2gh)½, thế năng mgh chuyển sang động năng (½) mv2, minh họa luật bảo toàn năng lượng

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.