相対論的質量の概念
古典物理学では、質量はオブジェクトの一定の特性と見なされます。ただし、アインシュタインの特別相対性理論は、質量が一定ではないことを示していますが、は速度とともに増加します 。オブジェクトが光の速度に近づくと、この増加は重要になります。
式
粒子の相対論的質量(m)は以下によって与えられます。
m =m₀ /√(1 -v² /c²)
どこ:
*M₀は残りの質量です(安静時の質量)
* vは粒子の速度です
* Cは光の速度です
課題
相対論的質量(m)が残りの質量(M₀)の2倍である速度(v)を見つけたいと思います。 したがって、m =2m₀を設定し、Vを解決します。
2m₀=m₀ /√(1 -v² /c²)
v の解決
1。両側をm₀:2 =1 /√(1 -v² /c²)で除算します
2。四方の両側:4 =1 /(1 -v² /c²)
3.両側の相互を取る:1/4 =1 -v²/c²
4。再配置:v²/c²=3/4
5。両側の平方根を取る:v/c =√(3/4)
6。Vを解く:v =c *√(3/4)≈0.866c
結論
粒子は、光の速度を約 86.6%で動かなければなりません その相対論的質量が2倍になるため。
重要な注意: 粒子が光の速度に達することは不可能です(c)。これは、粒子が光の速度に近づくと、その相対論的質量が無限に近づき、それをさらに加速するために無限のエネルギーを必要とするためです。