運動質(zhì)量，物質(zhì)質(zhì)量真的會隨著運動速度的改變而改變嗎

來源：整理時間：2023-05-20 16:01:36 編輯：好學習手機版

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1，物質(zhì)質(zhì)量真的會隨著運動速度的改變而改變嗎
2，什么是動質(zhì)量什么是靜止質(zhì)量
3，為什么高速運動的物體會增加質(zhì)量
4，質(zhì)量與拉力的關(guān)系
5，Emc2的詳細解析
6，愛因斯坦的公式EMC2物質(zhì)的能量等于質(zhì)量乘以光速的平方這個

1，物質(zhì)質(zhì)量真的會隨著運動速度的改變而改變嗎

物質(zhì)的質(zhì)量隨著運動速度的增加而增加。隨運動速度增加而增加的“質(zhì)量”被稱為“動質(zhì)量”，或“相對性質(zhì)量”。當運動停止后，動質(zhì)量也就隨之消失了。

物質(zhì)質(zhì)量真的會隨著運動速度的改變而改變嗎

2，什么是動質(zhì)量什么是靜止質(zhì)量

經(jīng)典物理認為物體的質(zhì)量是不變的不管他做的是什么樣的運動，速度如何加速度如何質(zhì)量都一樣但是按照愛因斯坦的相對論物體的速度越大其質(zhì)量就越大靜止質(zhì)量最小

按照愛因斯坦的相對論來說，二者是不相等的，靜質(zhì)量即我們平時所說的物體的質(zhì)量，而對任何能達光速的物體，都只有動質(zhì)量而沒有靜質(zhì)量。

什么是動質(zhì)量什么是靜止質(zhì)量

3，為什么高速運動的物體會增加質(zhì)量

愛因斯坦廣義相對論認為萬有引力和慣性力等效,那么結(jié)果也應(yīng)該相同,即物體高速運動時間變慢,尺縮效應(yīng),質(zhì)量增加和引力場中時間變慢,尺縮效應(yīng),質(zhì)量增加的變化應(yīng)該相同,但結(jié)果是引力場中物體重量增加而質(zhì)量沒變。目前學術(shù)界公認的最有希望的候選者是超弦理論與超膜理論。洛侖茲坐標變換：X=γ(x-ut)Y=yZ=zT=γ(t-ux/c^2)(注：γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u為慣性系速度。)相對論力學(一)速度變換：V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))(二)尺縮效應(yīng)：△L=△l/γ或dL=dl/γ(三)鐘慢效應(yīng)：△t=γ△τ或dt=dτ/γ(四)光的多普勒效應(yīng)：ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)(光源與探測器在一條直線上運動。)(五)動量表達式：P=Mv=γmv,即M=γm.(六)相對論力學基本方程：F=dP/dt

這個也是愛因斯坦相對論的一個結(jié)論。不過根據(jù)研究顯示，當物體接近光速運動的時候，會發(fā)生光障，突破光障后，質(zhì)量又恢復正常。懷疑以前是把光障阻力當成質(zhì)量增加了。具體原因，還需要更多實驗給出結(jié)論。

為什么高速運動的物體會增加質(zhì)量

4，質(zhì)量與拉力的關(guān)系

運動學的牛頓第二定律F=ma(m質(zhì)量,a加速度) 摩擦力,靜摩擦力(靜止)與質(zhì)量沒太大關(guān)系,除非不是在水平面上,如果在斜面上的話則和重力在平行于面方向的分力大小相同動摩擦力則是F=f=umg 這是引用的一兄弟的回答F=ma 這個是勻變速的情況，也可以對應(yīng)非勻變速情況下任意時刻的瞬間拉力如果在斜面上，物體靜止的時候，摩擦力在豎直方向上的分力是和重力大小相同方向相反的，同時重力在水平方向上的分力和摩擦力在水平方向上的分力大小相同方向相反，具體的看角度運動時情況比較復雜，勻速運動的時候拉力和摩擦力大小相等方向相反，大小為υmg υ（發(fā)音miu，摩擦因數(shù)）和質(zhì)量m以及重力加速度g的乘積；變速的時候參考F=ma吧呵呵

質(zhì)量是物體本身的質(zhì)量，拉力是外界對它的拉力，兩者沒有關(guān)系

要有關(guān)系也要看具體情況了。拉力=摩擦系數(shù)*g*質(zhì)量

質(zhì)量與拉力沒有關(guān)系的注意在平衡問題中假如物體靜止或者是作勻速直線運動那么所施加是拉力就等于重力乘以滑動摩擦因數(shù)而在高中的運動學和牛頓定律綜合題目中比較常見切記壓力才可能影響到摩擦力哦同時只是可能而已也不一定的例如題目中說到是絕對光滑的話那么與摩擦力沒有一點的關(guān)系更談不上對拉力有影響了摩擦力才可以影響拉力

運動學的牛頓第二定律F=ma(m質(zhì)量,a加速度)摩擦力,靜摩擦力(靜止)與質(zhì)量沒太大關(guān)系,除非不是在水平面上,如果在斜面上的話則和重力在平行于面方向的分力大小相同動摩擦力則是F=f=umg

5，Emc2的詳細解析

Ek=∫Fds =∫(dp/dt)*ds =∫dp*dr/dt =∫vdp =pv-∫pdv =Mv^2-∫mvγdv =Mv^2+mc^2*sqr(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mv^2+Mc^2(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mc^2-mc^2 M為物體相對論質(zhì)量，m為物體靜止質(zhì)量，EK為動能。上式中γ=1/sqr(1-v^2/c^2)。式子中的動量P均指相對論動量。所以E=EK+mc^2=Mc^2。當物體靜止時動能EK=0，有E=mc^2

不違背質(zhì)量守恒定律，因為這里的質(zhì)量不是靜止質(zhì)量，物體運動和體系勢能的變化都會伴隨質(zhì)量的變化，在相對論中質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律表述的是同一個意思，質(zhì)量與能量的對應(yīng)關(guān)系就是E=mc^2，而是物體運動時的質(zhì)量。靜止質(zhì)量在相對論中是不守恒的

E=MC2 E是能量 M是質(zhì)量 C是光速，這證明了物體永遠不會獲得超過光速的能量~！最簡單的說法

這涉及到相對論，E=mc^2中 m是靜質(zhì)量，當物體高速運動時，靜質(zhì)量不變，相對論質(zhì)量變小，總能量不改變不背了質(zhì)量守恒定律

質(zhì)量守恒和能量守恒是建立在普通的化學反應(yīng)或物理規(guī)律的，愛哥的能質(zhì)方程是專門用來計算核反應(yīng)的適用的范圍不一樣不存在誰違背誰

不違背，這是指高速世界的，速度大于或接近光速時的情況，就我們現(xiàn)在這情況，還不會有達到光速的運動物體的，老愛的理論是建立在光速和大于光速的基礎(chǔ)上的，和經(jīng)典的物理系統(tǒng)并不相悖，經(jīng)典的物理理論系統(tǒng)是建立在低速的運動的基礎(chǔ)上的

6，愛因斯坦的公式EMC2物質(zhì)的能量等于質(zhì)量乘以光速的平方這個

第一步：要討論能量隨質(zhì)量變化，先要從量綱得知思路：能量量綱[E]=[M]([L]^2)([T]^(-2)),即能量量綱等于質(zhì)量量綱和長度量綱的平方以及時間量綱的負二次方三者乘積。我們需要把能量對于質(zhì)量的函數(shù)形式化簡到最簡，那么就要求能量函數(shù)中除了質(zhì)量，最好只有一個其它的變量。把([L]^2)([T]^(-2))化簡，可以得到只有一個量綱-速度[V_]的形式： [V_]*[V_]。也就是[E]=[M][V_]*[V_] 可見我們要討論質(zhì)能關(guān)系，最簡單的途徑是從速度v_下手。 ---------------------------------------------------- 第二步：先要考慮能量的變化與能量的變化有關(guān)的有各種能量形式的轉(zhuǎn)化，其中直接和質(zhì)量有關(guān)的只有做功。那么先來考慮做工對于能量變化的影響。當外力F_(后面加_表示矢量，不加表示標量)作用在靜止質(zhì)量為m0的質(zhì)點上時，每產(chǎn)生ds_（位移s_的微分）的位移，物體能量增加 dE=F_*ds_(*表示點乘)。考慮最簡化的外力與位移方向相同的情況，上式變成 dE=Fds ---------------------------------------- 第三步：怎樣把力做功和速度v變化聯(lián)系起來呢？也就是說怎樣來通過力的作用效果來得出速度的變化呢？我們知道力對物體的沖量等于物體動量的增量。那么，通過動量定理，力和能量就聯(lián)系起來了： F_dt=dP_=mdv_ ---------------------------------------- 第四步：上式中顯然還要參考m質(zhì)量這個變量，而我們不想讓質(zhì)量的加入把我們力和速度的關(guān)系復雜化。我們想找到一種辦法約掉m，這樣就能得到純粹的速度和力的關(guān)系。參考dE=Fds和F_dt=dP_，我們知道，v_=ds_/dt 那么可以得到 dE=v_*dP_ 如果考慮最簡單的形式：當速度改變和動量改變方向相同： dE=vdP --------------------------------- 第五步：把上式化成能量和質(zhì)量以及速度三者的關(guān)系式（因為我們最初就是要討論這個形式）： dE=vd(mv)----因為dP=d(mv) --------------------------------- 第六步：把上式按照微分乘法分解 dE=v^2dm+mvdv 這個式子說明：能量的增量含有質(zhì)量因速度增加而增加dm產(chǎn)生的能量增量和單純速度增加產(chǎn)生的能量增量2個部分。（這個觀點非常重要，在相對論之前，人們雖然在理論物理推導中認識到質(zhì)量增加也會產(chǎn)生能量增量，但是都習慣性認為質(zhì)量不會隨運動速度增加而變化，也就是誤以為dm恒定為0，這是經(jīng)典物理學的最大錯誤之一。） --------------------------------- 第七步：我們不知道質(zhì)量隨速度增加產(chǎn)生的增量dm是怎樣的，現(xiàn)在要研究它到底如何隨速度增加（也就是質(zhì)量增量dm和速度增量dv之間的直接關(guān)系）：根據(jù)洛侖茲變換推導出的靜止質(zhì)量和運動質(zhì)量公式： m=m0[1-(v^2/c^2)]^(-1/2) 化簡成整數(shù)次冪形式： m^2=(m0^2)[1-(v^2/c^2)] 化成沒有分母而且m和m0分別處于等號兩側(cè)的形式（這樣就是得到運動質(zhì)量m對于速度變化和靜止質(zhì)量的純粹的函數(shù)形式）： (m^2)(c^2-v^2)=(m0^2)c^2 用上式對速度v求導得到dm/dv（之所以要這樣做，就是要找到質(zhì)量增量dm和速度增量dv之間最直接的關(guān)系，我們這一步的根本目的就是這個）： d[(m^2)(c^2-v^2)]/dv=d[(m0^2)c^2]/dv(注意式子等號右邊是常數(shù)的求導,結(jié)果為0) 即 [d(m^2)/dv](c^2-v^2)+m^2[d(c^2-v^2)/dv]=0 即 [m(dm/dv)+m(dm/dv)](c^2-v^2)+(m^2)[0-2v]=0 即 2m(dm/dv)(c^2-v^2)-2vm^2=0 約掉公因式2m(肯定不是0，呵呵，運動質(zhì)量為0？沒聽說過) 得到： (dm/dv)(c^2-V^2)-mv=0 即 (dm/dv)(c^2-V^2)=mv 由于dv不等于0（我們研究的就是非靜止的情況，運動系速度對于靜止系的增量當然不為0） (c^2-v^2)dm=mvdv 這就是我們最終得到的dm和dv的直接關(guān)系。 -------------------------------------------- 第八步：有了dm的函數(shù)，代回到我們第六步的能量增量式 dE=v^2dm+mvdv =v^2dm+(c^2-v^2)dm =c^2dm 這就是質(zhì)能關(guān)系式的微分形式，它說明：質(zhì)量的增量與能量的增量成正比，而且比例系數(shù)是常數(shù)c^2。 ------------------------------------------ 最后一步：推論出物體從靜止到運動速度為v的過程中，總的能量增量：對上一步的結(jié)論進行積分，積分區(qū)間取質(zhì)量從靜止質(zhì)量m0到運動質(zhì)量m，得到 ∫dE=∫[m0~m]c^2dm 即 E=mc^2-m0c^2 這就是物體從靜止到運動速度為v的過程中，總的能量增量。其中 E0=m0c^2稱為物體靜止時候的靜止能量。 Ev=mc^2稱為物體運動時候的總動能（運動總能量）。總結(jié)：對于任何已知運動質(zhì)量為m的物體，可以用E=mc^2直接計算出它的運動動能。

質(zhì)能方程，它描述了質(zhì)量與能量的等效性及等效關(guān)系。簡單的說就是一單位的質(zhì)量的減少（增加）將放出（吸收）真空光速平方倍單位的能量。真空光速在這里只做比例系數(shù)，與光本身無關(guān)。質(zhì)量和能量是統(tǒng)一的，都是物質(zhì)存在的一種形式，只不過我們觀測它們的方法和角度不同。該公式指出了質(zhì)量與能量之間的換算關(guān)系。簡單的說，消耗m多的質(zhì)量，就可以產(chǎn)生（m乘以光速的平方）這么多的能量——比如原子彈爆炸，重核在裂變過程中損失了質(zhì)量，產(chǎn)生了大量的能量；耗費e多的能量，就可以生成（e除以光速的平方）這么多的質(zhì)量——比如高速粒子碰撞后損失了大量的動能，有時會產(chǎn)生新的粒子，總質(zhì)量大于原來粒子的質(zhì)量。再比如電子伏特一般是一個能量單位，但有時候也會用來表示一些基本粒子的質(zhì)量，比如靜止電子的質(zhì)量是0.511兆電子伏特。