狭义相对论中动能的表达式

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 12:02:13
按照相对论,具有质量m的质点的动能不能再由众所周知的公式mv²/2来表达,而是应由另一公式mc²/√(1-v²/c²)来表达。若将动能的表达式以级数形式展开,即得mc²+mv²/2+3/8mv^4/c²+...
问:以级数形式展开是怎么展的?
可追加悬赏分
我对于“竹醉wxhlls”回答中“x0是展开点”不是很理解,在狭义相对论中动能的表达式里x0究竟指什么呢?x是哪个变量呢?
"34896363”的回答好像跟我的问题没什么关系。不过还是感谢你。

如果你的m是物体的静止质量,那mc²/√(1-v²/c²)是物体的总能量,
动能Ek=mc²/√(1-v²/c²)-mc^2才对
级数展开公式是f(x)=f(x0)+f`(x0)(x-x0)+f``(x0)(x-x0)+……+f^(n)(x0)(x-x0)^n+……
x0是展开点
也就是泰勒级数展开
抱歉刚才有点小疏忽 现在好了

“以级数形式展开”只是一种数学方法,如果学过高等数学的话,这就是泰勒级数的展开式;如果没学过的话,简单来说就是可以把一些复杂的函数(例如本题中的根式)转换为等价的多项式表示出来,理论上在多项式项数趋于无穷多的时候就是与原函数相等的,具体的泰勒公式展开形式在百科里面就可以看到。

除了长度收缩和时间膨胀以外,相对论还有许多推论。其中最著名、最重要的是关于能量的。

能量有许多状态。任何运动的物体都因其自身的运动而具有物理学家所谓的“动能”。动能的大小和物体的运动速度及质量有关。(“质量”非常类似于“重量”,但并不完全相同)放在架子上的物体具有“引力势能”。因为如果架子被移掉,它就(由于引力)具有获得动能的可能。

热也是一种形式的能,其最终可以归结于组成物质的原子和分子的动能,此外还有许多其他形式的能。

把上述现象都和能量联系起来的原因,即它们之间的联系,是能量守恒定律。这个定律是说,如果我们把宇宙中全部的能量都加起来(我们可以用象焦耳或千瓦时这样的单位定量地描述能量),其总量永不改变。此即,能量从不会产生或消灭,尽管它们可以从一种形态转化为另一种形态。例如,汽车是一种可以将(在引擎的汽缸中的)热能转化为(汽车运动的)动能的设备;灯泡(可以)将电能转化为光能(这又是两种能的形式)。

爱因斯坦在他的相对论中发现了能量的另一种形式,有时被称作“静能量”。我已经指出一个运动物体由于其运动而具有了能量。但爱因斯坦发现,同样一个物体在其静止不动的时候同样具有能量。物体内静能量的数量依赖于其质量,并以公式E=mc2给出。

由于光速是如此之大的一个数,一个典型物