牛顿动能公式和相对论动能公式,不同的地方是什么?
事实上,应用范围是不同的。牛顿力学适用于低速宏观运动,而相对论则适用于高速运动。这两个公式看起来不同,但爱因斯坦实际上是从质能方程中导出动能定理的。而牛顿力学的物理基础是不稳定的,牛顿的第二和第三定律,是基于现实的,但无法解释。爱因斯坦的狭义相对论是基于两个原则,即光速不变和惯性框架内的绝对不变的物理特性。所有后续的推论都是从这两个属性开始的,相对论是一切可推导的,它是坚实的,但也是脆弱的,如果有人能证明相对论的一个基石是错误的,整个大厦就会倒下。
我认为这样看起来会更好。牛顿动能方程式和相对论动能方程式,p是动量。当你比较两者时,你可以看到最明显的原因是,随着物体速度的增加,质量的相对论效应,这导致了牛顿和相对论动能公式的不同,但除此之外,它们非常接近。但是!当物体以接近光速的速度运动时,相对论的动能公式会经历一个 "相变"。动能从动量的二次方变为动量的一次方。正是这种变化导致无数的恒星在太空中爆炸,大量的重元素从中产生并喷射到太空。通过这些重元素,生命出现了,经济发展了,文明繁荣了。
牛顿动能只在低速、低能量的情况下起作用,在这里你要考虑的是力或速度与能量的关系。相对论在所有情况下都适用(除了在施瓦茨柴尔德半径内),质量和能量本质上是一样的,质量可以用能量来表示,而不是像牛顿认为的那样,质量和能量完全不相关。相对论想说的一件重要事情是,质量和能量是相互等价的。这就是质量-能量方程。
经典力学中的动能公式实际上是相对论中低速时动能公式的近似值。一个静止质量相对于实验坐标系的速度运动的物体,它的能量就是它的动能,也就是说,它相对于静止的能量是,我们把数列扩大到一阶得到时,所以我们有所以经典力学的动能公式是相对论动能公式在时的一阶近似。它们之间的差异反映了我们是缓慢的生物,在普通生活中无法体验到相对论的影响。但在物理上,它们本质上是一样的。