impulsul unei particule
Conceptele de masă și impuls în mecanica relativistă
REZUMAT. Aceasta indică faptul că impuls a corpului este caracteristică ambelor corpuri masive și în mișcare particule lipsite de masă. Se subliniază că inerția liniară a corpului, numita masa incorect inerțială, este o caracteristică mișcare rectilinie secundar. Sa ajuns la concluzia că, în mecanica relativistă pnredpochtitelno aplică impuls și nu masa particulelor.
impuls al corpului și cantitatea de mișcare în mecanica clasică
În mecanica clasică, numărul p al mișcării corpului este determinată de ecuația
unde m - masa corpului (particule) care se deplasează rectiliniu; v - viteza corpului liniar (particule). Într-un articol pe diferența dintre impulsul corpului și de mișcare. se arată că masa m trebuie interpretată ca masă gravitațională, ca și în articolul despre masa indicat că termenul „masă inertă“ ar trebui să fie retrase din circulație. Ecuația (1) trebuie tratate pentru a determina cantitatea de mișcare p.
În același articol se arată că greutatea care apare în a doua lege a lui Newton și masa incorect numit inerțială, ar trebui să fie interpretată ca organism inerție atunci când este I-line de mișcare, și numit inertia liniară. Prin urmare, impulsul organismului, denumit pI = Iv. Nu este identică cu cantitatea de mișcare p.
impuls al corpului în fizica clasică descrie fluxul de energie. aceasta corespunde opiniilor exprimate în articol despre mișcarea și poziția energiei: „Energia este o caracteristică cantitativă a mișcării și a momentului - caracteristică calitativă a mișcării liniare (indică direcția de deplasare).“
Momentum și energia particulelor lipsite de masă
In mecanica relativistă (L.Okun 1989) se deplasează liber impulsul particulei p este considerată ca fiind o caracteristică esențială, și este determinată de ecuația:
unde E - energia totală a unei particule se deplasează în linie dreaptă; c - constant electromagnetic egală cu valoarea vitezei luminii în vid și având aceeași dimensiune. În ecuația (2), masa particulei este absentă min. De asemenea, atragem atenția asupra faptului că în ecuația (2), energia E ia în considerare numai energia de mișcare liniară și nu ține cont de potențialul energetic de rotație naturală a particulei.
mecanica relativistă permite existența unor particule lipsite de masă, cu v = c. Dacă ne imaginăm vectorul vitezei v ca v = VEV. unde Ev - viteza ort, când v = module cu viteză redusă și ecuația (2) simplifică la forma:
Din ecuația (3) arată că p este proporțională cu pulsul particule de energie rectiliniu particulele în mișcare și constantă fundamentală (1 / c) este un coeficient de proporționalitate. Masele din ecuația (3) nu este prezent, ceea ce implică faptul că mecanica relativistă se poate dispensa de această noțiune.
In mecanica relativistă privit 4-vector ale cărui componente sunt impuls de energie E p. distanța r și timpul t. greutate îi lipsește. Acest fapt confirmă necesitatea de a include în setul de cantități de bază de energie naturală și masa poate fi realizată în acest set doar într-o valoare noțională pentru a nu avea de a face cu dimensiuni exponenți fracționare. În ecuația (2), expresia (E / c 2) este prezent în locul masei. Această expresie poate fi interpretată ca un particule inertnostIbezmassovoy liniar în timpul mișcării sale rectilinii.
Inertia particule masive.
Pentru particule având o masă și de repaus, numite particule masive. în mecanica relativistă a lui Einstein se aplică ecuația
în cazul în care E0 se numește energia de repaus. Acest nume provine din relația de bază de mecanică relativistă
Atunci când este substituită în această ecuație, puls p = 0 (așa-numitul „puls zero“) care corespunde restului vitezei particulelor v = 0, ecuația (5), după extragerea rădăcinii pătrate transformată în ecuația (4), în care energia totală E devine egal cu E0 energia de repaus. Trebuie notat faptul că termenii „pulsul zero“ și „energia de repaus“ nu este în întregime de succes, deoarece utilizarea lor poate fi o iluzie de mișcare în absența particulelor, în timp ce în natură staționară (în repaus), particulele nu există.
Deoarece sub masă inertă trebuie înțeleasă inerție liniară a particulelor solide în mișcare și însuși conceptul de „masă inerțială“ apare numai atunci când porțiunea din total energia E în mișcare rectiliniu E0 energia particulelor devine Quiescent. adică energia chastyuvnutrenney a particulelor în mișcare. O altă parte din energia totală E rectiliniu se deplasează particulele rămase după scăderea din ea E0 energia de repaus. Este energia cinetică a mișcării rectilinii a CE. Prin urmare, conceptul de „masă inertă“ și „particule solide“ vor apărea numai dacă particulele masive viteza v impuls.
In mecanica relativistă puls particule solide care se deplasează rectiliniu, definite prin ecuația
unde # 947; = [1 - (v / c) 2] -½. În funcție de valoarea raportului (v / c) sunt considerate două cazuri limitative:
1. pentru v = cu exprimare # 947; m este nedefinit tip 0: 0. In mecanica relativistă, în acest caz, utilizați ecuația (2).
2. în cazul în care v 2) v. (7)
care arată că nu este necesar să se introducă conceptul de „masa inerțială“ din ecuația (1), pentru a determina impulsul particulelor în mecanica relativistă.
După cum se arată L.Okun (1989), pentru un corp relativistă conceptul de masă gravitațională este, de asemenea, nu se aplică. Pe masa m gravitațională. așa cum trebuie discutată o taxă a câmpului gravitațional, atunci când cantitatea de substanță devine suficient de mare pentru a lua în considerare forța de gravitație. În final, masa conform ecuației (4) nu este altul decât proporționalitatea dimensională între energia de repaus și viteza luminii.
Concluzia este că în mecanica relativistă nu are sens să se aplice conceptul de „masă“. Acesta ar trebui să se aplice conceptul de „impuls de particule.“