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物體的質(zhì)量真的會不變嗎?
在現(xiàn)有的物理知識的基礎(chǔ)上,同學們會肯定地認為物體的質(zhì)量是不會隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變的,物體的質(zhì)量是常數(shù)。這個認識并沒有錯,但這是對靜止的物體的質(zhì)量而言。如果對運動的物體而言,物體的質(zhì)量是否還是始終不變呢?根據(jù)愛因斯坦的“相對論”,運動的物體的質(zhì)量會隨它的運動速度而改變。他的理論是:設(shè)一個物體靜止時的質(zhì)量為m0(又稱為靜質(zhì)量),當它以速度v運動時的質(zhì)量為m(又稱為動質(zhì)量),則動質(zhì)量與靜質(zhì)量及其速度的關(guān)系遵循以下規(guī)律:m=m01-(vc)2(其中c為光速,c=3×108m/s)。
根據(jù)以上公式我們可以計算出:一個靜質(zhì)量m0=1kg的物體,當它以v1=300m/s和v2=15×104km/s運動時,其動質(zhì)量分別為:m1=1.0000000000005kg、m2=1.15kg,由此可知,物體的動質(zhì)量比靜質(zhì)量大,且物體的運動速度越大,其動質(zhì)量越大。從m1值可看出,在低速(相對光速而言)范圍內(nèi),物體的動質(zhì)量與靜質(zhì)量相差甚微,其差值可以忽略不計。因此在低速范圍內(nèi)研究宏觀物體的運動情況時,可以認為物體的質(zhì)量是不變的,是常數(shù)。但在微觀世界里,由于電子、質(zhì)子等基本粒子的靜質(zhì)量都很小,而其運動速度又很容易接近光速,這時它們的質(zhì)量隨速度的改變就不可忽視。關(guān)于這樣的問題,同學們將來有機會學習愛因斯坦的“相對論”力學知識時,就會進一步深入理解。請根據(jù)剛才的閱讀,回答下列問題:
(1)我們所學的“質(zhì)量”是物體一種物理屬性,不隨形狀、位置、狀態(tài)的改變而改變,該“質(zhì)量”是指 靜質(zhì)量靜質(zhì)量(靜質(zhì)量/動質(zhì)量);
(2)根據(jù)愛因斯坦的理論,在研究宏觀物體的運動情況時,由于v 遠小于遠小于c(略小于/遠小于/等于),故可以認為物體的質(zhì)量不變,是常數(shù);
(3)小昊同學質(zhì)量是50kg,30年后技術(shù)突飛猛進,當他作為“天啟號”探索艦艦長以1.8×108m/s的速度在宇宙深處航行時,小昊的動質(zhì)量是 62.562.5kg。若提高探索艦的航行速度,小昊的動質(zhì)量將 增大增大(增大/減小/不變)。
m
=
m
0
1
-
(
v
c
)
2
【考點】質(zhì)量的概念與特性.
【答案】靜質(zhì)量;遠小于;62.5;增大
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/12 8:0:9組卷:207引用:4難度:0.4
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