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相对论公式的推导

相对论公式的推导

更新时间:2023-06-22 02:31:54

相对论公式的推导

相对论质量公式m=m0/√(1-v^2/c^2)有多种推导方法,其中一种可参考如下分析S’系(其中静止一小球a’,质量m0)相对S系(其中静止一小球a,质量m0)沿x轴正向以速度v运动,设a’相对S系的质量为m,根据系统的对称性,a相对S’系的质量也为m;假设两小球碰撞后合为一体,相对S’系速度为u’,相对S系速度为u,在两参照系中动量守恒定律都成立,S系:mv=(m+m0)u,S’系:-mv=(m+m0)u’。

由速度合成公式,u’=(u-v)/(1-uv/c^2),而根据系统的对称性,u’=-u,可得:(v/u)^2-2v/u+(v/c)^2=0,解得:v/u=1±√(1-v^2/c^2),由于v>u,故取v/u=1+√(1-v^2/c^2)。

所以m=m0/(v/u-1)=m0/√(1-v^2/c^2).

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