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1、,牛顿定律与光速极限的矛盾,物体在恒力作用下的运动,经典力学中物体的质量与运动无关,根据相对论的速度变换公式可知任何物体的运动速度均不可能超过光的速度,此矛盾如何解决?,1）相对论动量,当 时,一动量与速度的关系,2）相对论质量,静质量：物体相对于惯性系静止时的质量.,在不同惯性系中大小不同.,按照狭义相对论原理和洛伦兹变换的要求,静质量：物体相对于惯性系静止时的质量.,当 时,二狭义相对论力学的基本方程,当 时，急剧增加,而，所以光速 C 为物体的极限速度.,当 时,相对论动量守恒定律,常矢量,三质量与能量的关系,相对论质能关系,静能：物体静止时所具有的能量.,质能关系预言：物质的质量就是能
2、量的一种储藏.,相对论能量和质量守恒是一个统一的物理规律.,惯性质量的增加和能量的增加相联系，质量的大小应标志着能量的大小，这是相对论的又一极其重要的推论.,相对论的质能关系为开创原子能时代提供了理论基础,这是一个具有划时代的意义的理论公式.,质能关系预言：物质的质量就是能量的一种储藏.,1千克汽油的燃烧值为 焦耳.,*四质能公式在原子核裂变和聚变中的应用,质量亏损,原子质量单位,放出的能量,1g 铀-235 的原子裂变所释放的能量,1 核裂变,我国于 1958 年建成的首座重水反应堆,我国已建成的岭澳核电站,我国在建的单机容量最大的田湾核电站,原子弹核裂变,2 轻核聚变,释放能量,质量亏损,
3、轻核聚变条件 温度要达到 时，使 具有 的动能，足以克服两 之间的库仑排斥力.,1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功,五 动量与能量的关系,极端相对论近似,光子,光的波粒二象性,例1 设一质子以速度 运动.求其总能量、动能和动量.,解 质子的静能,也可如此计算,例2 已知一个氚核 和一个氘核 可聚变成一氦核,并产生一个中子,试问这个核聚变中有多少能量被释放出来.,解 核聚变反应式,氘核和氚核聚变为氦核的过程中，静能量减少了,例 在一种热核反应中，各种粒子的静质量如下：求反应释放的能量.,氘核氚核氦核中子,反应质量亏损,释放能量,1 kg 核燃料释放能量,锂原子的核反应,两粒子所具有的总动能,两粒子质量比静质量增加,
