Законы 10-е издание москва бином. Лаборатория знаний 2010 3



Pdf көрінісі
бет179/197
Дата05.10.2023
өлшемі2.75 Mb.
#479900
түріЗакон
1   ...   175   176   177   178   179   180   181   182   ...   197
f6176e30d73c3b0

 
 
§ 8.3. Масса мен энергияның өзəра байланыс заңы
 
 
Релятивистік бөлшектердің кинетикалық энергиясы
Бұл шаманы классикалық механикадағы тəрiздi əдіспен, яғни өсімшесi 
бөлшекке əсер ететін күштің жұмысына тең болатын шама ретіңде 
анықтаймыз. Əуелi күштің əcepiнен 
d
dt элементар орын ауыстыратын 
бөлшектің кинетикалық энергиясының 
d өсімшесін табамыз: 
d
d
Релятивистiк динамиканың (8.4) негiзгi теңдеуiнe сай 
d
d
d
мұндағы т – релятивистiк масса. Сондықтан 
d
d ·
d
d
d
мұнда 
d
d екендігi ескeрілген. Бұл өрнекті массаның жылдамдыққа 
тəуелдiлiгінің (8.2) формуласын пайдалана отырып, ықшамдауға болады. 
Осы формуланы квадраттап, келесі түргe келтiремiз: 
Осы өрнекті жəне с шамаларының тұрақты екенін ескере отырып, 
дифференциалдаймыз: 
 


239 
2
d
2
d
2
d
Егер eндi осы теңдiктi 
2 бөлсек, онда оның оң жағы d өрнекпен 
бipдей түседi. Осыдан: 
d
d
(8.7) 
Сонымен бөлшектің кинетикалық энергиясының өсімшесi оның 
релятивистік массасының өсімшесіне тең жəне тыныштықтағы бөлшектің 
кинетикалық энергиясы нөлге, ал oның массасы 
тыныштық массасы-
на тең болып шығады. Сондықтан (8. 7)-i интегралдап аламыз: 
 
(8.8) 
немесе 
1 ,
(8.9) 
мұндағы, 
/ . Міне, осы бөлшектің релятивистiк кинетикалық 
энергиясының өрнегі болып табылады. Оның классикалық 
/2 өрнектен 
күшті айырмашылығы бар. Ендi осы өрнектің кіші жылдамдықтар кезіңде 
(
1) классикалық өрнекке өтетіңдiгін көрсетейiк. Бұл үшін Ньютонның 
биномының формуласын пайдаланамыз, ол бойынша: 
1
1
1
/
1
1
2
3
8
1 кезіңде осы қатардың алғашқы екі мүшесiмен шектелуге болады, 
сонда 
/2
/2 
Сонымен 
үлкен 
жылдамдықтар 
кезіңде 
бөлшектің кинетикалық энергиясы 
/2 өрнектен 
ерекше болатын (8.9) формуламен анықталады (8.9)-
ды 
/2 түріндe жазуға болмайтыңдығынa назар 
аударайық, мұндағы т – релятивистiк масса. 
8.5-суретте 
л
релятивистiк жəне 
н
классикалық кинетикалық энергиялардың 
ға 
тəуелдiлiгінің графиктерi келтiрiлген. Олардың 
apacындағы айырмашылық жарық жылдамдығымен 
шамалас жылдамдықтар ayмaғына дa жақсы 
бiлінедi. 
Мысал. Тыныштық массасы т бөлшектің жылдамдығын 0,6-дан 0,8с-ке дейін арттыру 
үшін қандай жұмыс атқару керек? Алынған нəтиженi классикалық формуламен 
есептелген нəтижемен салыстыру керек. 
8.5-сурет 


240 
Шығару жолы. Iздеп oтырған жұмысымыз (8.9) формулаға 
сай болады: 
1
1
1
1
0,42

Осы жұмыс классикалық формула бойынша: 
 
 
2
0,14
 
Нəтижелердің айырмашылығы айтарлықтай. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   175   176   177   178   179   180   181   182   ...   197




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет