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理论物理学要点及其发展(63)
(接(62))
62.惯性力1线矢点乘微分位移1线矢相应的微分做功
任何粒子惯性力 (矢f)
=对该粒子动量 (矢P)的时间导数d (矢P)/dt
=d( m(0) (矢v)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)/dt
= m(0)((d (矢v)/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)-1+(v(3)(dv(3)dt)/c ) (矢v)
/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)),
对于任何粒子,
动能的改变量dE
=作用于其上的惯性力 (矢f)沿位移d (矢r)方向所做的功,dA
= (矢f)与d(矢r)的点乘积,(矢f)(点乘)d(矢r)
=m(0)((d(矢v)/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)
-1+(v(3)(dv(3)/dt)/c )(矢v)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))(点乘)d(矢r)
=m(0)((d(矢v)/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)
-1+(v(3)dv(3)/c )(矢v)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))(点乘)d(矢v)
=m(0)((d(矢v)(点乘)(矢v))(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)
-1+(v(3)dv(3)/c )(矢v)(点乘)d(矢v)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))
=m(0)((v(3)dv(3))(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)
+(v(3)dv(3)/c)^2/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))
=m(0)(d(v(3)^2/2)(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)
+(dv(3)^2/(2c))^2/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2
=m(0)v(3)dv(3)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)
=m(0)(dv(3)^2/2)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2),
(因有:d(矢r)/dt=(矢v), d(矢v)/dt(点乘)d(矢r)=d(矢v)(点乘)d(矢r)/dt=vdv
=-c^2+v(3)dv(3)) ,
又有:
dm=d(m(0)/(1-(v(3)/c) ^ 2) ^(1/2)) =m(0)(2dv(3)^2/c^2)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2),
所以,
dE =dmc^2,
c是常数,在惯性牵引运动系,m也是常数,即得:
E=mc^2,这就是爱因斯坦的质能关系式。(此处m显然是任何粒子的运动质量)
对于光子,动能E =h(频率/2派), 运动质量m=h(频率/2派)/c^2,
爱因斯坦的质能关系式,E=mc^2,常被误解为,质量与能量的相互转变,甚至妄图把它当作“物质消灭了”的依据。
实际上,从它的推导就清楚地表明:它是由所做惯性力的功,等于使运动粒子动能的增加。
而惯性力所做的功应来自于某种位能的降低或结合能的减少。
任何封闭系统mc^2的增、减,并非质量的增、减,而是该粒子动能的增、减和相应结合能的等量减、增。
在任何封闭系统内,能量、动量必然守恒。
(未完待续)
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