Energia kinetyczna - omówienie

Nasza ocena:

3
Wyświetleń: 525
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu

Fragment notatki:

Energia kinetyczna, energia całkowita i energia spoczynkowa ciała. Interpretacja wzoru E=mc2. Masa w teorii względności. Masa i pęd fotonów. Defekt masy.
Energia kinetyczna
Energia całkowita
Energia Wzór Einsteina na energię spoczynkową (E=mc2) wyraża równoważność energii i masy spoczynkowej ciała (dzięki niemu możemy głębiej zrozumieć pojęcie masy). Masa spoczywającego ciała (lub dowolny układ zamknięty ciał) jest określona przez energię spoczynkową. Zatem bezwładność ciała jest miarą jego energii. Każda zmiana energii E pociąga za sobą zmianę masy m ciała.
Masa w teorii względności
W mechanice relatywistycznej masa nie jest wielkością addytywną (w mechanice klasycznej jest to nie spotykane). Jeżeli mamy układ ciał składający się z wielu nie oddziałujących na siebie cząstek, to masę całego układu M możemy wyrazić przez sumę energii cząstek składowych (podzielonych przez c2) w układzie odniesienia, w którym całkowity pęd wypadkowy wynosi zero. Energia pojedynczej cząstki da się wyrazić w postaci sumy energii spoczynkowej mc2 i energii kinetycznej Ek:
Zatem masa układu cząstek wyrazi się wzorem:
Masa układu cząstek nie oddziałujących ze sobą przewyższa sumę ich mas o całkowitą energię kinetyczną tych cząstek (dzieloną przez c2). Ciało podgrzane będzie miało masę większą od masy tego samego ciała, ale w niższej temperaturze.
Masa i pęd fotonów
Pęd fotonu:
stąd E2-p2c2 = 0
Zatem zgodnie ze wzorem E2-p2c2 = m2c4 otrzymamy m2c4 = 0, lub m = 0, czyli masa fotonu jest równa zeru. Pojedynczy foton nie ma masy. Foton jest wyjątkową cząstką, która nie może spoczywać.
Masa dwóch fotonów
Dwa fotony poruszające się w tym samym kierunku
Masa dwóch fotonów poruszających się w tym samym kierunku jest równa zeru.
Dwa fotony poruszające się w przeciwnych kierunkach
Masa dwóch fotonów poruszających się w przeciwnych kierunkach nie jest równa zeru.
Defekt masy
W przypadku układu cząsteczek oddziałujących na siebie, jego całkowitą energię można zapisać wzorem:
gdzie U oznacza energię wzajemnego oddziaływania cząstek. Gdy układ jest stabilny, to U

(…)

… cząstek. Gdy układ jest stabilny, to U<0 (U nosi nazwę energii wiązania układu). Energia układu E jest ujemna, gdyż do rozerwania go na części składowe potrzebna jest praca, czyli:
Masa układu dana jest wzorem:
Zatem czyli całkowita masa układu cząstek jest mniejsza od sumy mas wszystkich cząstek składowych Różnica tych mas
nosi nazwę defektu masy.

... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz