Повна та кінетична енергія рухомого тіла, енергія спокою. Основні наслідки СТВ та їх експериментальні підтвердження.
Опрацювати §25, дати відповідь на контрольні питання, виконати 25: №1-2.
1.В чому суть гравітаційного методу вимірювання маси? Які переваги та недоліки цього методу?
2. В чому суть інерційного методу вимірювання маси? Які переваги та недоліки цього методу?
3. Як розташовують пружинний вимірювач маси в рухомій ракеті? Чому?
4. Чи може електрон рухатись з швидкістю світла? Чому?
5. Наведіть докази того, що будь який матеріальний об’єкт нерозривно пов’язаний з тими чи іншими подіями (рухами).
Залежність маси від швидкості.
де m0 – маса нерухомого тіла; m – маса того самого тіла, яке рухається зі швидкістю ʋ.
Імпульс рухомого тіла.
Залежність імпульсу тіла від швидкості зображено на графіку. Для швидкостей руху, малих порівняно з с, графік релятивістського імпульсу збігається з прямою p = mʋ, яка відображає залежність імпульсу від швидкості в класичній механіці.
Як пов’язані маса та енергія.
Ще один дуже важливий результат СТВ – залежність енергії E тіла від швидкості його руху. З точки зору СТВ, якщо тіло масою m рухається зі швидкістю ʋ відносно якоїсь СВ, то енергія E тіла в цій СВ становить: ==>
Ця формула пройшла перевірку в експериментах із прискорення ядер, протонів, електронів. Із неї випливає кілька важливих наслідків.
1. Будь-яке тіло (будь-яка частинка), що має масу, несе із собою запас енергії. Дійсно, навіть якщо швидкість руху тіла (частинки) зменшується до нуля (ʋ=0), то згідно з попередньою формулою тіло все одно має енергію:
2. Зміна енергії тіла прямо пропорційна зміні його маси:
Передача нерухомому тілу енергії завжди супроводжується збільшенням його маси, і навпаки: виділення тілом енергії супроводжується зменшенням його маси. Наприклад, якщо тіло нагрівають, його маса збільшується, а коли охолоджують, його маса зменшується.
Повною мірою формулу зв’язку енергії і маси оцінили в 1940-х рр.,коли створювали атомну бомбу. Річ у тім, що ядра Урану-235 діляться в процесі зіткнень із повільними нейтронами, унаслідок чого виділяється величезна кількість енергії. Розрахунки показали, що маса ядра Урану до його розпаду більша, ніж загальна маса частинок, які утворюються після розпаду. Оцей дефект мас (∆m) і виділяється у вигляді енергії.
