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物体运动速度变快会增加质量吗?

随着速度提升质量增加的说法靠谱吗?有什么依据?


有人常常对狭义相对论中的质增效应质疑,为什么速度越快,质量就会越大呢?现实中有这样的例子吗?

其实这是在认识上有一个误区,所谓质量在运动中增大,是指静质量在速度中动量增大,而不是质量本身变大了。

这种例子在生活中常常见到,只是很多人没有往那方面想,问个为什么而已。

动量和质增效应都与速度有密切直接关系,并且成正比。

比如你手拿着一颗子弹,轻轻地放在皮肤上,它会钻入你的皮肤吗?或者你用力丢一下,它可能会把你打出血来,但不会致死吧?如果把它放在枪里面,用火药发射出去,打在你身上,你觉得咋样?

如果一颗重10克的子弹,以400m/s的速度由枪口射出,枪管的长度为0.5m,子弹在枪管中受到的平均合力F有多大呢?


我们来计算一下,子弹在枪膛里的时间为:t=0.5/400=1/800秒;

根据动量定理:Ft=mv,

可得子弹在枪膛里受到的平均合力为:

F=mv/t=0.01kgx400米/0.00125秒=3200N

式中,m为子弹质量,单位:千克;v为子弹速度,单位:米;t为子弹在枪膛里时间,单位:秒。

这样我们得到了1颗10克的子弹在出枪膛时得到的力为3200牛。

那么这个力量相当于多少公斤动质量呢?我们来换算一下。

严格说来,N(牛顿)是力的国际单位,kg(公斤)是质量单位,这两个单位可以通过加速度计算,但不可以等价。物理学定义为:在地球表面附近1公斤物体受到的重力为9.8N。

如果按照这个换算,3200N/9.8≍327kg。

当一颗子弹以每秒400米速度飞行时,得到的力就是3200牛,相当于327公斤的动量。

327公斤的力集中在一个尖尖的子弹头上,岂有不穿破皮肤击伤甚至击死人之理?

当然子弹打死人还有很多其他的机制,这里就不一一细说了。


这样的例子还很多,比如“鸟炮”效应。

1只鸟的撞击力量很小吧?但当与飞机的速度叠加时,这个力量就不可小觑了,它可以把一架飞机的挡风玻璃撞碎,或者把飞机发动机撞毁,甚至导致空难。

一只鸟在高速状态下破坏力达到了导弹破坏的效果,难怪被称为“鸟炮”。

这都是速度与质量关系的体现。


相对论认为,质量和能量是等价并可以互换的,这就是著名的质能方程。

质能方程的表达式为:E=MC。

这里E表示能量,单位:焦耳(J);M表示质量,单位:公斤(kg);C表示光速,单位:米(m)。

光速的精准值为:299792458米/秒(m/s),一般取其近似值为:300000000米/秒。

这个揭示质量与能量最本质关系的伟大方程,蕴含着常被人忽略的两个重要关系:质量能量与速度的关系非常密切,且成正比;质量最大效能的发挥是以光速为天花板的。

这个方程是建立在光速极限,光速恒定基础上的,也就是说这个世界最大的速度就是光速,无法突破,而且光速在任何参考系里都是不变的,也是无法叠加的。


因此质量最大的效能就是与光速为限,与光速平方成正比。

由此得出速度与能量也有着正比例关系,速度越大动能越大,能量也就越大。

质速关系可以用如下公式表达:

m=m0/√(1-v/c)

式中,m为相对论质量,m0为静质量,v为物体运动速度,c为光速。

这个公式明确表示了物体惯性质量随着运动速度的增加而加大,速度趋于光速时,惯性质量趋于无限大。


物体的静质量在运动中转化为动量。

在经典物理学中,动量是与物体的质量和速度相关的物理量,物体的动量指这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。

其表达式为:

p=mv(一般采用此公式)

p=mv/√(1-v/c)

式中,p为动量,m为质量,v为物体运动速度,c为光速。

这里面有一点非常重要,就是动量守恒,这里不展开说。

上述不管是哪一表达式,都体现了这样一种关系:物体质量与运动密切相关,而且质量在运动中是成正比例关系增大的。

但物质在运动中,质量本身是不会增加的,增加的只是能量和动量,也就是动能,是质量在加速状态下的表现。

物体的质量会随着速度增加而增加吗?

是的,质量会随着速度的增加而变大大的,但是速度小的时候是可以忽律不计的,只有当他相当大的时候才可以计算。一般来说自然界中能肉眼看得到的物体都可以忽律不计,因为他们的速度根本不能达到很大,只有那些很小的质子啊中子啊才可以达到很大,回旋加速器就可以验证这个质能方程

质量与速度有关吗,一个物体的速度越快,其的质量越大吗

与质量没有关系,因为重力加速度是一定的,但是与体积和密度确有关系,因为体积越大,阻力越大,下降越慢。只与初速度、高度、空气阻力有关,而空气阻力又跟物体的大小形状有关,但要注意与物体的重量无关。 物体下落速度与物体质量有关吗 1重力加速度的性质 重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值显著减小,此时不能认为g为常数。 距离地面同一高度的重力加速度,也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了

物体速度增加质量会变吗?

不会变的 质量是物质的特性 不会随外界条件的改变而改变

如果相对一个物体加速运动,它质量会增加?(相对论、质量、能量)

如果考虑相对论 1、速度增加,质量也增加 2、会有实际效应,除了你所说的时空弯曲,更直接的是要维持其加速度,则需要更大的外力。当速度增加到接近光速时,继续加速所需的外力接近于无穷大,这也是为什么理论上物体不可被加速到光速的原因之一。 3、质量与能量之间是一种对应关系而不是转化关系。爱因斯坦的质能方程表明质量与能量之间的定量对应关系。当物体质量减小时,不是说它的质量变为能量,而是表明它所包含的能量减小了。根据能量守恒,减小的能量必然是转化或释放到该物体之外了。

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