Масса в специальной теории относительности?

Определяется ли масса тела в состоянии покоя

Е "=" м с 2
где м это масса покоя. Т.е. включает ли масса покоя все, от тепловой до гравитационной потенциальной энергии и любой другой возможной энергии, которой она могла бы обладать в состоянии покоя. И, таким образом, если мы напишем следующее:
т о т а л   е н е р г у "=" м с 2 + п о т е н т я а л   е н е р г у + т час е р м а л   е н е р г у
мы дважды считаем потенциальную энергию и тепловую энергию?

Если вы нагреваете объект, его масса увеличивается, потому что увеличивается кинетическая энергия частиц, из которых состоит объект. Да, конечно, тепловая энергия имеет массу.
Прежде чем кто-либо сможет дать вам окончательный ответ на этот вопрос, вы должны дать окончательные определения для «потенциальной энергии» и «тепловой энергии», как вы их используете . Если вы включаете микроскопические степени свободы в потенциальный член, то вы не можете иметь те же энергии в тепловом члене без двойного счета (и вам следует отказаться от теплового члена и включить микроскопические кинетические энергии). Однако обычно микроскопические степени свободы следует исключить из потенциальных членов и включить их в термальный член.

Ответы (4)

Массовый термин включает в себя все внутренние «энергии». Нагревание тела увеличивает внутреннюю кинетическую энергию. Энергии связи также вносят свой вклад в массу (когда происходит деление ядер, высвобождается энергия и продукты реакции легче исходного элемента), и сюда относится любая связь, обусловленная фундаментальными силами природы (к которым относятся, например, гравитационное взаимодействие , но только для частей внутри тела). Любая дополнительная энергия, поступающая от взаимодействия тела как целого с внешним полем, не дает вклада в массу покоя, что является релятивистским инвариантом.

Падающий объект имеет постоянную массу покоя? Масса покоя не зависит от высоты? Значит, поднятый объект имеет постоянную массу покоя?

Нет, Е "=" м с 2 охватывает только энергию массы объекта. Требование гравитационного потенциала или тепловой энергии правильно требует дополнительных членов к уравнению энергии.

Стоит отметить, что ими обычно пренебрегают, потому что они очень малы по сравнению с энергией массы. Рассмотрим камень массой 1 кг в нескольких метрах над поверхностью Земли:

  • Массовая энергия = м с 2 ≈ 10 17 Дж
  • ГПО ≈ м г час ≈ 50 Дж
  • Тепловая энергия = м Т д ≈ 300 кДж .
'''тепловая энергия правильно требует дополнительных членов к уравнению энергии''', пожалуйста, немного подробнее об этом.
Если у вас действительно есть причина нуждаться в точной полной энергии, то вы должны учитывать вклады из других источников, кроме массовой энергии. Одним из таких источников является тепловая энергия.
Вы должны быть осторожны здесь. В ядерной физике или физике элементарных частиц масса составной системы обычно определяется как включающая в себя массу составляющих и энергию внутренних степеней свободы. В макроскопических масштабах мы называем энергию этих внутренних степеней свободы «тепловой энергией» и считаем их отделенными от массы (в основном по историческим причинам, которые никто не пытается «исправить», потому что классический подход просто более полезен для человека). Весы). Таким образом, этот ответ верен для обычной школьной физики и макроскопической практики, но оставляет место для педантизма.

Нет, это уравнение содержит только массу, а не другие формы энергии. Чтобы добавить их в уравнение и в общую энергию (Е), их нужно добавить отдельно, но поскольку они пренебрежимо малы по сравнению с массовой энергией, их обычно игнорируют. Это означает, что их добавление не окажет большого влияния, поэтому обычно их нет в формуле.

Нет сомнения, что энергия объекта увеличивается, когда объект нагревается. Поэтому не может быть никаких сомнений в том, что масса объекта увеличивается при нагревании объекта.

Нет никаких сомнений в том, что энергия объекта увеличивается, когда объект нагревают, сначала поднимая его, а затем опуская на твердую землю. Поэтому не может быть никаких сомнений в том, что масса объекта увеличивается, когда объект нагревается, сначала поднимая его, а затем опуская.

Обратите внимание на закономерность: бесспорное увеличение энергии -> бесспорное увеличение массы.

Когда именно энергия объекта увеличивается, когда объект нагревается, сначала поднимая его, а затем опуская? Один из возможных ответов: когда движущаяся земля сталкивается с неподвижным объектом. Поэтому мы можем сказать, что подъем объекта не меняет его энергию или массу.

Так вы говорите, что гравитационная потенциальная энергия объекта не вызывает увеличения массы? Я не уверен, что это правда.
Потенциальная энергия объекта увеличивается -> масса объекта увеличивается. Поднимите камень -> потенциальная энергия камня не увеличивается -> масса камня останется прежней. Не верите мне? -> Внимательно прочитайте последнее предложение ответа Phoenix87.
Я не совсем понимаю ваш комментарий. Если вы поднимете камень, он получит гравитационную потенциальную энергию. Phoenix87 сказал, что энергия внешних полей не влияет на массу покоя ; это не значит, что это не влияет на массу.
Если вы находитесь в высокой разгоняющейся ракете, несущей камень «вверх», вы чувствуете, что инерция камня остается постоянной. Если вы поднимете камень над головой, вы почувствуете уменьшение инерции. Специальная теория относительности так говорит. Общая теория относительности соглашается и добавляет, что в однородном гравитационном поле происходит то же самое.
Я не знаю, говорит ли специальная теория относительности о неинерциальных системах отсчета.
Вы правы, и специальная теория относительности — хорошая теория, когда мы рассматриваем внутренности ускоряющейся ракеты — из инерциальной системы отсчета.
Масса в специальной теории относительности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v