Sunday, September 22, 2013

SR01 力 在相對性的特殊理論中,質量與能量是相等的(藉由計算加速一個物體所需要的功可以見得)。當物體的速度增加,它的能量與質量也增加。因此跟在較低速時相比需要更多力來增加一樣多的速度量差

Einstein paper

牛頓之前的概念[编辑]



牛頓力學[编辑]

艾薩克牛頓爵士試圖使用慣性與力的概念描述所有物體的運動,所以他找尋出它們服從確定的守恆定律。在1687年,牛頓接著出版了他的自然哲學的數學原理論文。在這裡牛頓開創了三個運動定律,到了今日還是描述力的方式。

描述[编辑]

平衡[编辑]

靜態平衡[编辑]



動態平衡[编辑]



狹義相對論[编辑]

在相對性的特殊理論中,質量與能量是相等的(藉由計算加速一個物體所需要的功可以見得)。當物體的速度增加,它的能量與質量也增加。因此跟在較低速時相比需要更多力來增加一樣多的速度量差。牛頓第二定律
\mathbf{F} = \mathrm{d}\mathbf{p}/\mathrm{d}t
仍保持有效的因為它是個數學定義。但是為了作到守恆,相對性的動量必須被重定義為:
 \mathbf{p} = \cfrac{m\mathbf{v}}{\sqrt{1 - \cfrac{v^2}{c^2}}}
這裡
v是速度,
c是光速。
對於一個有非零定值靜止質量m\,而移動在x\,方向的粒子的力與加速度的相對性表示式是:
F_x = \gamma^3 m a_x \,
F_y = \gamma m a_y \,
F_z = \gamma m a_z \,
這裡勞侖茲因子
 \gamma = \cfrac{1}{\sqrt{1 - \cfrac{v^2}{c^2}}}.
相對性的力不會產生一個定加速度,但當物體接近光速時期加速度會持續下降。注意,對一個有非零靜止質量而在光速中的物體來說 \gamma是未定義的,且這個理論沒有作在光速時的預測。

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