Question

牛顿动能公式和相对论动能公式为什么会不同？

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Answer 1

牛顿动能公式和相对论动能公式为什么会不同？在牛顿推导出的动能公式中，他打算把物体运动的质量不是一个常数，而是一个随着速度的变化而变化的量，而物体运动的质量也会随之变化，而真空速度C之间存在着函数关系，这比牛顿在那个时代的经验要多，当时还不清楚光速是恒定的还是无限的。

能量有多种形式，包括化学能、热能、电磁辐射、引力能、电能、弹性能、核能和静止能。所有这些能量可以分为两大类：势能和动能。简而言之，动能是物体运动的能量，动能可以在物体之间传递并转化为其他类型的能量。在相对论力学中，动能公式有更深的含义。物体的动能可以表示为“物体的相对论质量因运动而增加”，其大小可以由质量-能量方程给出：虽然在牛顿力学和相对论力学中，动能公式的形式并不相同，但当物体的速度远小于光速时，二者是统一和谐的，相对论动能公式，可以简化为牛顿动能公式。

物理学中有几种关于物体动能的数学描述，对于普通人类经验中的物体和过程，牛顿公式mv²/2非常适用。然而，如果物体以与光速相同的速度运动，相对论效应将变得显著，应使用相对论动能公式。如果物体是原子或亚原子，则量子力学效应变得显著，必须应用量子力学的动能公式。

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Answer 2

最明显的不同的原因是物体速度变大时的质量相对论效应，导致了牛顿和相对论的动能公式不同，除此之外，两者非常接近。 动能从动量的二次方变成了动量的一次方。 也就相对论想表达的一个重要结论，质量与能量是一类是可以相互等价的。这就是质能方程: E=M*C^2

Answer 3

因为这两个公式所适应的场景不同，动能公式一般是在匀速状态下，而相对论动能公式是在高速真空环境下。