速度越快质量越大的说法靠谱吗,依据何在? 理工科有哪些专业?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-15

有人常常对狭义相对论中的质增效应质疑,为什么速度越快,质量就会越大呢?现实中有这样的例子吗?

其实这是在认识上有一个误区,所谓质量在运动中增大,是指静质量在速度中动量增大,而不是质量本身变大了。

这种例子在生活中常常见到,只是很多人没有往那方面想,问个为什么而已。

动量和质增效应都与速度有密切直接关系,并且成正比。

比如你手拿着一颗子弹,轻轻地放在皮肤上,它会钻入你的皮肤吗?或者你用力丢一下,它可能会把你打出血来,但不会致死吧?如果把它放在枪里面,用火药发射出去,打在你身上,你觉得咋样?

如果一颗重10克的子弹,以400m/s的速度由枪口射出,枪管的长度为0.5m,子弹在枪管中受到的平均合力F有多大呢?

我们来计算一下,子弹在枪膛里的时间为:t=0.5/400=1/800秒;

根据动量定理:Ft=mv,

可得子弹在枪膛里受到的平均合力为:

F=mv/t=0.01kgx400米/0.00125秒=3200N

式中,m为子弹质量,单位:千克;v为子弹速度,单位:米;t为子弹在枪膛里时间,单位:秒。

这样我们得到了1颗10克的子弹在出枪膛时得到的力为3200牛。

那么这个力量相当于多少公斤动质量呢?我们来换算一下。

严格说来,N(牛顿)是力的国际单位,kg(公斤)是质量单位,这两个单位可以通过加速度计算,但不可以等价。物理学定义为:在地球表面附近1公斤物体受到的重力为9.8N。

如果按照这个换算,3200N/9.8≈327kg。

当一颗子弹以每秒400米速度飞行时,得到的力就是3200牛,相当于327公斤的动量。

327公斤的力集中在一个尖尖的子弹头上,岂有不穿破皮肤击伤甚至击死人之理?

当然子弹打死人还有很多其他的机制,这里就不一一细说了。

这样的例子还很多,比如“鸟炮”效应。

1只鸟的撞击力量很小吧?但当与飞机的速度叠加时,这个力量就不可小觑了,它可以把一架飞机的挡风玻璃撞碎,或者把飞机发动机撞毁,甚至导致空难。

一只鸟在高速状态下破坏力达到了导弹破坏的效果,难怪被称为“鸟炮”。

这都是速度与质量关系的体现。

相对论认为,质量和能量是等价并可以互换的,这就是著名的质能方程。

质能方程的表达式为:E=MC²。

这里E表示能量,单位:焦耳(J);M表示质量,单位:公斤(kg);C表示光速,单位:米(m)。

光速的精准值为:299792458米/秒(m/s),一般取其近似值为:300000000米/秒。

这个揭示质量与能量最本质关系的伟大方程,蕴含着常被人忽略的两个重要关系:质量能量与速度的关系非常密切,且成正比;质量最大效能的发挥是以光速为天花板的。

这个方程是建立在光速极限,光速恒定基础上的,也就是说这个世界最大的速度就是光速,无法突破,而且光速在任何参考系里都是不变的,也是无法叠加的。

因此质量最大的效能就是与光速为限,与光速平方成正比。

由此得出速度与能量也有着正比例关系,速度越大动能越大,能量也就越大。

质速关系可以用如下公式表达:

m=m0/√(1-v²/c²)

式中,m为相对论质量,m0为静质量,v为物体运动速度,c为光速。

这个公式明确表示了物体惯性质量随着运动速度的增加而加大,速度趋于光速时,惯性质量趋于无限大。

物体的静质量在运动中转化为动量。

在经典物理学中,动量是与物体的质量和速度相关的物理量,物体的动量指这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。

其表达式为:

p=mv(一般采用此公式)

p=mv/√(1-v²/c²)

式中,p为动量,m为质量,v为物体运动速度,c为光速。

这里面有一点非常重要,就是动量守恒,这里不展开说。

上述不管是哪一表达式,都体现了这样一种关系:物体质量与运动密切相关,而且质量在运动中是成正比例关系增大的。

但物质在运动中,质量本身是不会增加的,增加的只是能量和动量,也就是动能,是质量在加速状态下的表现。

而动能和质增效应与又与时间膨胀密切关联,时间膨胀的表现就是尺缩钟慢效应,这就是相对论关于质能与时空相关性一环扣一环的逻辑关系。

这不是本文话题,就不多说了。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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物体的质量,跟物体的速度是无关的,当一颗子弹达到光速的时候,子弹的质量和重量还是那一颗子弹的质量和重量,子弹的质量和重量在任何的速度下都不会改变和变化的,不是一颗子弹达到光速的时候,它的质量变为无限大的,无限大的概念是什么你懂吗?子弹将占满整个宇宙星系空间,宇宙中的星系,物质,空间将没有了,将被子弹占满整个宇宙,星系,空间。太阳,银河系,星系团,宇宙空间都被子弹占满了。

这种说法是靠谱的。根据动量定理和质量守恒原理可以得出,质量与速度是成正比例关系的。

这种说法是比较靠谱的,因为速度和质量之间存在着正比例的关系,才会有这样的说法的。

速度越快质量越大的说法是靠谱的,因为速度越快产生的能量就会越大,能量和质量有一定的正比例关系。

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#田牲枝# 为什么速度越大质量越大?说详细点,我不理解. -
(17662546592): 是相对论的理论,物体接近光速时,质量将会增加,而且速度越大质量越大. 我的感觉是翻译错了,应该是速度越大,重力越大,应明确质量与重力的关系.

#田牲枝# 为什么根据狭义相对论说速度越快 质量越大 -
(17662546592): 单 位 符 号 坐标:m(x,y,z)力:NF(f) 时间:st(T)质量:kgm(M) 位移:mr动量:kg*m/sp(P) 速度:m/sv(u)能量:JE 加速度:m/s^2a冲量:N*sI 长度:ml(L)动能:JEk 路程:ms(S)势能:JEp 角速度:rad/sω力矩:N*mM 角加速度:rad/s^2α功率:...

#田牲枝# 质量与速度有关吗 -
(17662546592): 根据相对论 狭义相对论的基本原理是:E=MC^2,因为质量和能量之间是可以互相转换的,那么速度越快,积聚的能量或曰存在的能量就越多,而这些能量在某种状态下可以视为或转换为质量,故质量也越大. 不过不知道你学到什么程度了, 在高中之前要知道质量是物质本身的属性,不随外界改变而改变 在高中学了牛顿经典力学后, 在上经典力学的局限性时 会出现当速度足够大时 质量也会增大, 如果你还是初中生的话 只需知道质量不会改变

#田牲枝# 物体速度增加质量会变吗?
(17662546592): 正确的回答应该是: 小于光速的运动时不会引起物质质量的改变的,但接近光速或超过光速的运动就质量就会改变(爱因斯坦的相对论)...你知道,正常情况下是很少出现这种情况的,

#田牲枝# 谁说的速度越快,物体的质量越大,什么鬼 -
(17662546592): 这是爱因斯坦相对论的说法吧,当物体的运动速度超过光速,质量就会发生改变.

#田牲枝# 速度越大,质量越大.这里的质量是实际质量吗 -
(17662546592): 物理中的质量,分为惯性质量和引力质量.其中,惯性质量和动力学有关.经典力学中,牛顿第二定律中的质量,就是惯性质量.引力质量是涉及到万有引力时,讨论的质量.牛顿力学中,牛顿默认为惯性质量和引力质量是相等的.但是,在爱因斯坦的广义相对论中,惯性质量和引力质量的相等,让爱因斯坦意识到,万有引力场和惯性场是等效的.在这个基础上,爱因斯坦提出来,广义相对论的一个重要原理---等效原理.而且,实验也支持惯性质量和引力质量是相等的.如下图所示,m指的是质量,左边的就是引力质量,右边的就是惯性质量.

#田牲枝# 物体速度增加质量会变吗? -
(17662546592): 不是质量增加 是带有的 能 增加 E=mc2 质量是物体本身具有的特性 不应 运动状态 位置 而改变 所以说是 速度越快 所带的能越大

#田牲枝# 一个物体速度越快质量就越大吗?动质量和静质量是什么?(在下初中生请说得容易懂点) -
(17662546592): 一、爱因斯坦的认为:物体相对于另一物体的相对速度不同时,其对于另一物体的相对质量也不同.总的来说,爱因斯坦推导出了如下的公式: 设物体B为静止不动,物体A具有相对于物体B的速度v: ---- m0是物体A相对物体B静止时的质量.m为...

#田牲枝# 速度越快惯性越大,对不对,为什么
(17662546592): 用高中物理的知识来说明的,“速度越快惯性越大”这说法是错误的.在经典物理学理论中,描述惯性大小的物理量是质量,质量不随速度增加而增加.因此,惯性的大小就与速度无关.即物体质量越大,惯性就越大.

#田牲枝# 相对论中的(速度与质量的关系)怎么解释? -
(17662546592): 质量分为静质量和动质量,静质量是不变的,动质量随速度增大而增大. 动质量M大于等于静质量m.计算中使用动质量.