Бөлшектің тыныштық массасы мен энергиясы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 3 бет
Таңдаулыға:

Релятивті механикада кейбір физикалық шамаларды кеңістік пен уақыт, күш пен қуат т. с. с. біріктіріп, бір ғана 4-вектор түрінде көрсетуге болатының көрдік. Ал 4-ші компоненті бөлшектің энергиясымен байланыстыруға болады. Ол үшін оны жарық жылдамдығына көбейтіп және бөлейік. Егер 4-импульстан төртінші компонентті былай жазуға болады:

(1)

сонымен 4-импульс бөлшектің маңызды сипаттамаларын көрсететін оның энергиясымен импульсін біріктіріеді.

Сондықтан да релятивті қозғалыс теңдеуінің бірінші үш компоненті кәдімгі импульстің өзгеру заңдылығын берсе, төртінші компонентті энергияның өзгеру заңдылығын береді. Егер бөлшекке ешқандай күш әсер етпесе, яғни болса, онда қозғалыс теңдеуі мына түрде жазылады:

(2)

бұдан болатының, яғни 4-импульстің сақталатыны шығады. (2) таңдеуінің бірінші үш компонентін интегралдап, байырғы импульстің сақталу заңын, ал төртінші компанентің интегралдап, энергияның сақталу заңын аламыз. Классикалық механикадағы маңызды екі заң - энергия мен импульстің сақталу заңдары релятивті механикада біріктіріліп, бір ғана 4-импульстің сақталу заңы түрінде беріледі. Импульстің сақталу заңы -кеңістіктен, ал энергияның сақталу заңы -уақыттың біртектілігінен туындайтынын ескерсе, релятивті механикада, кеңістік пен уақыттың біріктірілуіне орай, бұл екеуінің де (екі заңын да) біріктірілуі табиғи нәрсе.

Ендеше, 4-импульстің сақталу заңын 4-кеңістіктің біртектілігінің салдары деп қарау керек. 4-импульстің модулінің квадраты инвариантты болу керек:

(3)

ал 4-импульстің компоненттері -жеке алғанда салыстырмалы шамалар. Олар белгілі заңдылық бойынша түрленетінің көруге болады:

(4)

немесе бұл түрлендіруді ашып жазсақ:

(5)

яғни импульс та, энергия да-салыстырмалы шамалар. Егер бөлшек жүйесінде козғалмай түрса, түрінде болады.

Онда

(6)

мұндағы -бөлшектің қозғалмай тұрғандағы меншікті энергиясы. (6) формуладан х осінің бойымен жылдамдықпен қозғалып бара жатқан бөлшектің энергиясы мен импульс арасындағы байланысты алуға болады:

(7)

бұдан энергияның ағыны 1Е болғанда бөлшектің импульсы да болатынын көреміз. Сондықтан бөлшектің импульсы оның энергиясын тасымалдау қабілетін көрсетеді. Бұл тұжырым бөлшектре үшін ғана емес, кез келген материялық объектілер үшін де дұрыс болады. Электрмагниттік өрістін энергиясы мен импульс арасындада осындай қатынас болуы керек.

Бөлшектің 4-импульсінің төртінші компонентінің нөлге айнала алмайтындығынан, оның энергиясының да нөл болмайтындығы шығады. Бұл қасиет релятивті механиканың классикалық механикадан түбегейлі өзгешелігін көрсетеді. Классикалық механика бойынша, қозғалмай тұрған бөлшектің энергиясы да нөл болуы керек.

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі Ы. Алтынсарин атындағы Арқалық мемлекеттік педагогика институты

Жаратылыстану және ақпараттандыру факультеті

Тақырыбы: Бөлшектің тыныштық массасы мен энергиясы. Масса мен энергияның эквиваленттілігі.

Орындаған: Абдукадирова А.

Ф-31 тобының студенті

Тексерген: Абдигалиева Ж.

Арқалық қаласы

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.