Tanong # 9be0d

Tanong # 9be0d
Anonim

Sagot:

Ang equation na ito ay isang approximation ng relativistic enerhiya ng isang maliit na butil para sa mababang velocities.

Paliwanag:

Ipinapalagay ko ang ilang kaalaman tungkol sa espesyal na kapamanggitan, na ang enerhiya ng isang gumagalaw na maliit na butil na sinusunod mula sa isang inertial frame ay ibinibigay ng # E = gammamc ^ 2 #, kung saan # gamma = 1 / sqrt (1- (v / c) ^ 2) # ang Lorentz factor. Dito # v # ang bilis ng maliit na butil na sinusunod ng isang tagamasid sa isang inertial frame.

Ang isang mahalagang tool na approximation para sa mga physicists ay ang Taylor serye approximation. Ito ay nangangahulugan na maaari naming humigit-kumulang isang function #f (x) # sa pamamagitan ng #f (x) approxsum_ (n = 0) ^ N (f ^ ((n)) (0)) / (n!) x ^ n #, ang mas mataas # N #, mas mabuti ang approximation. Sa katunayan, para sa isang malaking uri ng makinis na pag-andar, ang pagtatantya na ito ay eksaktong katulad # N # pumupunta sa # oo #. Tandaan na #f ^ ((n)) # ang ibig sabihin ng nth derivative ng # f #.

Tinatayang namin ang pag-andar #f (x) = 1 / sqrt (1-x) # para sa maliit # x #, tandaan namin na kung # x # ay maliit, # x ^ 2 # ay magiging mas maliit pa, kaya ipinapalagay namin na maaari naming huwag pansinin ang mga kadahilanan ng kautusang ito. Kaya mayroon kami #f (x) approxf (0) + f '(0) x # (partikular na approximation na ito ay kilala rin bilang Newton approximation). #f (0) = 0 # at #f '(x) = 1 / (2 (1-x) ^ (3/2)) #, kaya #f '(0) = 1/2 #. Samakatuwid #f (x) approx1 + 1 / 2x #.

Ngayon tandaan natin iyan # gamma = f ((v / c) ^ 2) #. Sa katunayan kung # v # ay maliit na kamag-anak sa # c #, na kung saan ito ay sa araw-araw na mga sitwasyon, ang approximation humahawak, kaya # gammaapprox1 + 1/2 (v / c) ^ 2 #. Ang substitusyong ito sa equation para sa kabuuang enerhiya ng isang maliit na butil ay nagbibigay # Eapproxmc ^ 2 + 1 / 2mv ^ 2 #. Nagbibigay ito sa amin ng kinetic energy #E _ ("kin") = E-E_ "rest" approxmc ^ 2 + 1 / 2mv ^ 2-mc ^ 2 = 1 / 2mv ^ 2 # para sa mababang bilis, na kung saan ay pare-pareho sa klasiko teoryang. Para sa mas mataas na velocity ito ay matalino na gumamit ng higit pang mga termino mula sa serye Taylor, nagtatapos up sa tinatawag na relativistic pagwawasto sa kinetiko enerhiya.