动能
动能是物质运动时所得到的能量。它通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的功。由于运动是相对的,动能也是相对于某参照系而言。同一物体在不同的参照系会有不同的速率,也就是有不同的动能。动能的国际单位是焦耳(J),以基本单位表示是千克米平方每秒平方(kg·m2·s-2)[1]。一个物体的动能只有在速率改变时才会改变。
经典力学
在经典力学,一个质点(一个很小的物体,它的大小基本可以忽略)或者一个没有自转的刚体的动能、速率与质量的关系是:
而当一个物体的质量不变,一个物体平移的动能、速率与质量的关系亦同上
一个物体的动能与動量的关系为:
其中代表动能,代表动量的数值及代表质量。
相对论
在狭义相对论中,我们必须改变线性动量的表达式。
使用表示静止质量,和分别表示物体的速度和速率, 而表示真空中的光速,我们假设线性动量, 其中
分部积分得到
回忆,我们得到:
其中作为积分常数。 于是:
通过观察 且 ,得到积分常数应为
并给出通常的公式
参考文献
- 赵志敏. . 复旦大学出版社. 2011年10月: P139. ISBN 978-7-309-08251-7.
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