物體的質量真的會不變嗎?
在現(xiàn)有的物理知識的基礎上,同學們會肯定地認為物體的質量是不會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變的,物體的質量是常數(shù)。這個認識并沒有錯,但這是對靜止的物體的質量而言。如果對運動的物體而言,物體的質量是否還是始終不變呢?根據(jù)愛因斯坦的“相對論“,運動的物體的質量會隨它的運動速度而改變。他的理論是:設一個物體靜止時的質量為m0(又稱為靜質量),當它以速度v運動時的質量為m(又稱為動質量),則動質量與靜質量及其速度的關系遵循以下規(guī)律:
m=m01-(vc)2(其中c為光速)
根據(jù)以上公式我們可以計算出:
一個靜質量m0=1kg的物體,當它以v1=300m/s和v2=15×104km/s 運動時,其動質量分別為:m1=1.000 000 000 0005kg、m2=1.15kg,由此可知,物體的動質量比靜質量大,且物體的運動速度越大,其動質量越大。從m1值可看出,在低速(相對光速而言)范圍內,物體的動質量與靜質量相關甚微,其差值可以忽略不計。因此在低速范圍內研究宏觀物體的運動情況時,可以認為物體的質量是不變的,是常數(shù)。
但在微觀世界里,由于電子、質子等基本粒子的靜質量都很小,而其運動速度又很容易接近光速,這時它們的質量隨速度的改變就不可忽視。關于這樣的問題,同學們將來有機會學習愛因斯坦的“相對論“力學知識時,就會進一步深入理解。
請根據(jù)剛才的閱讀,回答下列問題:
(1)我們認為物體的質量是不隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變,其質量是指物體的
靜質量靜質量,而動質量動質量會隨物體的運動速度而改變。
(2)根據(jù)愛因斯坦的理論,物體兩種質量及其速度的關系遵循的規(guī)律是:
m=m01-(vc)2
其中m是指動質量,m0是指靜質量,c為3×108m/s.在研究宏觀物體的運動情況時,由于v遠小于遠小于c,故可以認為物體的質量不變,是常數(shù)。
(3)設m0=100kg,當它以2.4×108m/s的速度運動時,求其動質量,并分析結果,你可得到一個什么結論?
m
0
1
-
(
v
c
)
2
m
0
1
-
(
v
c
)
2
【考點】質量的概念與特性.
【答案】靜質量;動質量;遠小于
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:575引用:3難度:0.3