Home ⇒ 📕Довідник с фізики ⇒ Закон взаємозв’язку маси і енергії


Закон взаємозв’язку маси і енергії

ФІЗИКА

Частина 4

ОПТИКА. СПЕЦІАЛЬНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ

Розділ 14 ШВИДКІСТЬ ПОШИРЕННЯ СВІТЛА. ОСНОВИ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

14.9. Закон взаємозв’язку маси і енергії

Нехай на вільне тіло з масою m діє сила F. Елементарна робота, яку виконує сила, переміщуючи тіло на відстань dl, становитиме dА = Fdl. Після перетворень дістанемо

Закон взаємозвязку маси і енергії

Де β = υ / с; υ – швидкість тіла; G – стала інтегрування. Оскільки m = const, робота А йде виключно на надання тілу кінетичної енергії:

Закон взаємозвязку маси і енергії

Сталу

G визначимо з умови, що при υ = 0 кінетична енергія тіла також дорівнюватиме нулю (Ек = 0). Із співвідношення (14.25) дістанемо G = – mс2. Тоді формула для кінетичної енергії набирає вигляду

Закон взаємозвязку маси і енергії

Або

Закон взаємозвязку маси і енергії

Кінетична енергія Ек частинки або тіла є не що інше, як різниця значень повної енергії цієї частинки (або тіла) у двох станах: руху зі швидкістю υ і спокою (при υ = 0). Тому відповідно (14.25) повна енергія Е частинки або тіла, що рухається поступально, а також їх повна енергія Е0 у стані спокою, яка називається енергією спокою. дорівнюють:

Закон взаємозвязку маси і енергії

class=""/>

Енергію спокою вільної частинки звичайно називають її власною енергією. Друге співвідношення (14.26) справедливе як для окремої частинки, так і для будь-якої системи частинок (зокрема, для атомного ядра, атома, молекули, твердого тіла). Воно виражає один із основних законів теорії відносності – закон взаємозв’язку маси і енергії: енергія спокою системи дорівнює добутку маси цієї системи на квадрат швидкості світла у вакуумі. Його називають також формулою Ейнштейна. Справедливість закону взаємозв’язку маси і енергії підтверджують численні експерименти в ядерній фізиці.

Із співвідношення (14.26) випливає, що будь-якому матеріальному об’єкту властиві маса і пропорційна їй енергія. Так, світлові хвилі, які несуть енергію Е, мають електромагнітну масу, що дорівнює Е/с2. А якщо світло має масу, то під впливом сили тяжіння воно має притягуватись тілами великих мас. Таке викривлення світлового променя в напрямі Сонця призводить до помітного зміщення уявного положення зірок, які спостерігають поблизу Сонця під час затемнення. Переконливим підтвердженням наявності маси світла є експеримент П. М. Лебедєва з визначення тиску світла, який засвідчує пропорційність між масою і енергією.

Закон пропорційності зв’язує дві фундаментальні властивості будь-яких матеріальних об’єктів – масу і енергію, які раніше вважалися незалежними одна від одної.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3,00 out of 5)


Закон взаємозв’язку маси і енергії - Довідник с фізики


Схожі записи:

  1. Переміщення при прямолінійному рівноприскореному русі – Кінематика 5. Механіка 5.1. Кінематика 5.1.19. Переміщення при прямолінійному рівноприскореному русі При v0 = 0 :...

  2. Лінійчасті спектри ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 15 БУДОВА АТОМА 15.3. Лінійчасті спектри Будова спектрів атомів також суперечить законам класичної фізики. Виходячи з класичної електродинаміки, електрон,...

  3. ТЕОРІЯ ПЛАНКА. ІМПУЛЬС ФОТОНА – СВІТЛОВІ КВАНТИ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання КВАНТОВА ФІЗИКА. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ 2. СВІТЛОВІ КВАНТИ 2.1. ТЕОРІЯ ПЛАНКА. ІМПУЛЬС ФОТОНА Теорія Планка: світло випромінюється, поширюється і...

  4. ПОЛЯРИЗАЦІЯ СВІТЛА – ХВИЛЬОВА ОПТИКА Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА 6. ОПТИКА 6.1. ХВИЛЬОВА ОПТИКА 6.1.7. ПОЛЯРИЗАЦІЯ СВІТЛА Електромагнітна світлова хвиля називається природною (неполяризованою), оскільки...

  5. Динамічні і статистичні закони ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 16 ХВИЛЬОВІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИНИ 16.8. Динамічні і статистичні закони Із розвитком фізики поряд з динамічними законами (механіки Ньютона) було...

  6. Види коливань 5. Механіка 5.6. Механічні коливання 5.6.3. Види коливань Вільні (власні) коливання – це коливання, які виникають у результаті початкового виведення системи з положення стійкої рівноваги...

  7. Античастинки, антиречовина ФІЗИКА Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Розділ 18 ФІЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК 18.6. Античастинки, антиречовина Одне з найважливіших досягнень сучасної фізики – відкриття...

  8. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту – Динаміка 5. Механіка 5.2. Динаміка 5.2.17. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту Траєкторія руху – парабола. Максимальна висота підйому тіла: Час польоту тіла: Горизонтальна дальність...

  9. Структура і властивості рідких кристалів ФІЗИКА Частина 2 МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА Розділ 6 БУДОВА І ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИНИ В КОНДЕНСОВАНОМУ СТАНІ 6.4. Структура і властивості рідких кристалів Наприкінці XIX ст....

  10. ТЕСТ 14. СВІТЛОВІ ЯВИЩА Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА ТЕСТ 14. СВІТЛОВІ ЯВИЩА Завдання 1-14 мають чотири варіанти відповідей, із яких тільки одна відповідь...

  11. Плавлення й кристалізація твердих тіл – Теплота й молекулярна фізика 6. Теплота й молекулярна фізика 6.16. Плавлення й кристалізація твердих тіл Плавлення – це перехід речовини з твердого стану в рідкий. Тверднення (кристалізація) – це...

  12. Густина тіла – Динаміка 5. Механіка 5.2. Динаміка 5.2.4. Густина тіла Густина – це фізична величина, яка характеризує стан речовини і чисельно дорівнює відношенню маси однорідного тіла до його...

  13. Досліди Резерфорда. Ядерна будова атомів ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 15 БУДОВА АТОМА 15.2. Досліди Резерфорда. Ядерна будова атомів Кінетична теорія газів пов’язала коефіцієнти перенесення (дифузії, теплопровідності, внутрішнього тертя)...

  14. ПОСЛІДОВНЕ І ПАРАЛЕЛЬНЕ З’ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ – ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання ЕЛЕКТРОДИНАМІКА 2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 2.3. ПОСЛІДОВНЕ І ПАРАЛЕЛЬНЕ З’ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ Послідовне з’єднання провідників 1. Сила струму однакова, оскільки...

  15. Позасистемні одиниці, які дозволяється застосовувати поряд з одиницями СІ 2. Фізичні величини та їх вимірювання 2.4. Одиниці міри 2.4.7. Позасистемні одиниці, які дозволяється застосовувати поряд з одиницями СІ Величина Одиниця Позна Чення Співвідношення з...

  16. ОРБІТАЛЬНА ШВИДКІСТЬ – РУХ ТІЛА В БЕЗПОВІТРЯНОМУ ПРОСТОРІ (БЕЗ УРАХУВАННЯ СИЛИ ТЕРТЯ) Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання МЕХАНІКА 2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ 2.3. РУХ ТІЛА В БЕЗПОВІТРЯНОМУ ПРОСТОРІ (БЕЗ УРАХУВАННЯ СИЛИ ТЕРТЯ) 2.3.4. ОРБІТАЛЬНА ШВИДКІСТЬ Орбітальна швидкість...

  17. Зовнішні аналогії між магнітними і електричними явищами ФІЗИКА Частина 3 ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ Розділ 9 МАГНЕТИЗМ. МАГНІТНЕ ПОЛЕ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ 9.1. Зовнішні аналогії між магнітними і електричними явищами Магнітами називають тіла, здатні...

  18. Коефіцієнт корисної дії 5. Механіка 5.3. Закони збереження в механіці 5.3.11. Коефіцієнт корисної дії Коефіцієнт корисної дії – це безрозмірна величина, яка характеризує систему (пристрій, механізм, машину) з...

  19. Кількість зіткнень і середня довжина вільного пробігу молекул. Ефективний діаметр молекули ФІЗИКА Частина 2 МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА Розділ 5 ЯВИЩА ПЕРЕНЕСЕННЯ 5.1. Кількість зіткнень і середня довжина вільного пробігу молекул. Ефективний діаметр молекули Середні швидкості...

  20. МАСА АТОМІВ І МОЛЕКУЛ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА 1. ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ 1.3. МАСА АТОМІВ І МОЛЕКУЛ Маси атомів і молекул прийнято порівнювати...

  21. Експериментальне підтвердження хвильових властивостей речовини ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 16 ХВИЛЬОВІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИНИ 16.2. Експериментальне підтвердження хвильових властивостей речовини Слід зазначити, що гіпотезу про хвильові властивості частинок, висунуту...

  22. Космічне випромінювання і відкриття елементарних частинок ФІЗИКА Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Розділ 18 ФІЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК 18.1. Космічне випромінювання і відкриття елементарних частинок Вивчення будови атомів, атомних...

  23. Сила струму 7. Електрика 7.12. Сила струму Сила струму – це фізична величина, що характеризує швидкість перенесення заряду частинками, які створюють струм, через поперечний переріз провідника. Позначається...

  24. Електромагнітна теорія світла ФІЗИКА Частина 4 ОПТИКА. СПЕЦІАЛЬНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ Розділ 10 ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ТЕОРІЯ СВІТЛА 10.2. Електромагнітна теорія світла У середині XIX ст. встановлено чимало фактів, що вказують...

  25. Температура. Вимірювання температури – Теплота й молекулярна фізика 6. Теплота й молекулярна фізика 6.5. Температура. Вимірювання температури Температура – це фізична величина, що характеризує ступінь нагрітості тіла, вона є мірою середньої кінетичної енергії...

  26. Розвиток уявлень про електрику ФІЗИКА Частина 3 ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ Розділ 8 ЕЛЕКТРИКА 8.1. Розвиток уявлень про електрику Ще в давнину людині були знайомі електричні явища. Давньогрецький мислитель Фалес...

  27. ЕРС. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА. З’ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ – ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання ЕЛЕКТРОДИНАМІКА 2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 2.4. ЕРС. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА. З’ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ Джерело струму – це пристрій,...

  28. Фізична картина світу і її роль у розвитку фізики ФІЗИКА Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Розділ 18 ФІЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК 18.13. Фізична картина світу і її роль у розвитку фізики Поняття...

  29. Хвильові властивості частинок. Формула де Бройля ФІЗИКА Частина 5 АТОМНА ФІЗИКА Розділ 16 ХВИЛЬОВІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИНИ 16.1. Хвильові властивості частинок. Формула де Бройля Теорія Бора, пояснивши механізм утворення спектральних ліній і...

  30. Робота в електростатичному полі ФІЗИКА Частина 3 ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ Розділ 8 ЕЛЕКТРИКА 8.6. Робота в електростатичному полі Розглянемо однорідне електричне поле. Воно утворюється між зарядженими площинами, якщо вони...

  31. МАГНІТНИЙ МОМЕНТ АТОМА – МАГНІТНЕ ПОЛЕ У РЕЧОВИНІ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання ЕЛЕКТРОДИНАМІКА 4. МАГНІТНЕ ПОЛЕ. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ 4.6. МАГНІТНЕ ПОЛЕ У РЕЧОВИНІ 4.6.1. МАГНІТНИЙ МОМЕНТ АТОМА Внутрішнє магнітне поле 1...

  32. ЕНЕРГІЯ. ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ. ВИДИ ЕНЕРГІЇ Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання МЕХАНІКА 3. ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ В МЕХАНІЦІ 3.4. ЕНЕРГІЯ. ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ. ВИДИ ЕНЕРГІЇ Енергія – це єдина міра різних...

  33. Рух точки по колу – КІНЕМАТИКА ФІЗИКА Частина 1 МЕХАНІКА Розділ 1 КІНЕМАТИКА 1.4. Рух точки по колу Рух матеріальної точки по колу є окремим випадком криволінійного руху. Розглядаючи такі величини,...

  34. ІНТЕРФЕРЕНЦІЯ ХВИЛЬ – МЕХАНІЧНІ ХВИЛІ. ЗВУК Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА 4. МЕХАНІЧНІ ХВИЛІ. ЗВУК 4.3. ІНТЕРФЕРЕНЦІЯ ХВИЛЬ Хвилі поширюються незалежно одна від одної. Додаються (геометрично)...

  35. Циклотрон – Прискорювачі заряджених частинок ФІЗИКА Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК Розділ 17 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА 17.3. Прискорювачі заряджених частинок Циклотрон Резонансний лінійний прискорювач крім великих переваг...