Вверх
Относительность массы
Касс!ная физика на Youtube

Занимательные фишки - 7 класс

Конспекты - 7 класс

Занимательные фишки - 8 класс

Занимательные фишки - 9 класс

Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Инфографика по физике

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Относительность массы

Популярно об Эйнштейне и СТО



Масса в мире больших скоростей - величина тоже относительная!

В теории относительности масса считается переменной и зависящей от скорости.

Масса - «едина в двух лицах».

Можно сказать, что она — мера количества вещества, притягиваемого Землей.
А можно сказать, что она — мера инерции, мера замедления разгона тела под действием силы, т.е. это - инертная масса.
Классическая механика рассматривает массу тела как постоянную величину.

Масса, рассматриваемая в классической механике, в релятивистской механике называется массой покоя.
Кроме того, релятивистская механика доказывает, что масса зависит не только от скорости, но и от направления силы, поэтому говорят о продольной массе и поперечной массе.


Пример


У меня в руках леденец массой 5 граммов.
Попробуем привести этот леденец в движение и, прикладывая силу, разогнать леденец до скорости света, хотя …

Любой современный физик знает, что нельзя разогнать в вакууме леденец не то, что быстрее, но даже до точной скорости света.



Предельная (световая) скорость недостижима ни для какого тела.
И вместе с тем сколь угодно близко подойти к световой скорости не запрещено ни леденцу, ни ракете, ни электрону.
От любой скорости, как угодно близкой к скорости света, до самой скорости света — дистанция принципиально непреодолимая.
Это вытекает из эйнштейновского закона сложения скоростей.

Итак, к леденцу, летящему в космосе (вдалеке от планет и звезд), я прикладываю силу.
Леденец ускоряется. А я, оставаясь «неподвижным», наблюдаю.
Сначала, пока скорость мала (вплоть до тысяч и даже десятков тысяч километров в секунду), ускорение леденца тем больше, чем больше приложенная к нему сила: а = F/m , т.е. точно соблюдается второй закон Ньютона.




Однако дальнейший разгон решительно не подчиняется старому закону: сила прежняя, а ускорение меньше.
У самой скорости света ускорение под действием прежней силы становится таким крохотным, что леденец практически перестает разгоняться.
Что ж, я неведомым способом увеличиваю силу.
В десятки, в тысячи, в миллиарды раз.
Но эффект мизерный - скорость почти не растет.
Приблизившись вплотную к скорости света, она словно «замораживается».

Теперь я могу прямо указать на виновницу «сверхньютоновского» упрямства разгоняющегося тела, это - масса.
По мере ускорения тела растет его инерция.
У самой скорости света ускорить тело практически невозможно, какую бы гигантскую силу ни прикладывать.
Значит, инерция, то есть инертная масса, леденца приближается к бесконечности.

Все это — с точки зрения любой инерциальной системы отсчета, т.е. не испытывающей ускорений.


Формула релятивистской массы:



Где m – релятивистская масса тела, т.е. «движущаяся» масса для «неподвижного» наблюдателя;
mo - масса покоя тела, т.е. масса, которую измерил на весах неподвижный относительно нее наблюдатель;
v - скорость тела;
с - скорость света.

Теперь я стою с леденцом в руке.
Тогда для наблюдателя, движущегося относительно меня со скоростью 299 999 997 м/c(если считать скорость света равной точно 300 000 км/c), леденец в моей руке будет весить 10 кг.
Выхватить у меня и удержать при таком весе леденец в руке он вряд ли сумеет!


Вывод


Основное положение классической механики - пропорциональность силы ускорению меняется в релятивистской механике.
Но, поскольку скорость света принята максимально возможной в природе, никакая сила не может более увеличить скорость тела, движущегося уже со скоростью света.
При этих условиях сила уже не вызывает ускорения.
В релятивистской механике тело тем труднее ускорить, чем больше его скорость.
Отсюда вытекает, что масса тела возрастает со скоростью.

Релятивистское изменение массы можно экспериментально обнаружить при скоростях, близких к скорости света, например, в явлениях ядерной физики.
Эффект увеличения массы на больших скоростях обязательно учитывают, строя ускорители заряженных частиц.
Современные ускорители — это машины, в которых полновластно распоряжается физика Эйнштейна, где законы теории относительности подтверждаются опытами.
Сегодня это стало неотъемлемой частью экспериментальной физики быстрых движений и высоких энергий.

Источник: из книг Г. Амфилова "Бегство от удивлениний", М. Льоцци "История физики"

По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!


последние статьи

Новости


Азбука физики
Азбука физики
Фильмы об ученых
Фильмы об ученых
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники

Контакты



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт