物体的质量真的会不变吗?
在现有的物理知识的基础上,同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的,物体的质量是常数.这个认识并没有错,但这是对静止的物体的质量而言.如果对运动的物体而氧物体的质量是否还是始终不变呢?根据爱因斯坦的“相对论”,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变,他的理论是:设一个物体静止时的质量为m
0(又称为静质量),当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量),则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律:m=
(其中c为光速),根据以上公式我们可以计算出:一个静质量m
0=1kg的物体,当它以v
1=300m/s和v
2=15×10
4km/s运动时,其动质量分别为:m
1=1.000 000 000 0005kg m
2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大.从m
1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相关甚微,其差值可以忽略不计,因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数.但在微观世界里,由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视,关于这样的问题,同学们将来有机会学习爱因斯坦的”相对论”力学知识时,就会进一步深入理解.请根据刚才的阅读,回答下列问题:
(1)我们认为物体的质量是会随形状、位置、状态的改变而改变,其质量是指物体的
静质量
静质量
,而
动质量
动质量
会随物体的运动速度而改变.
(2)根据爱因斯坦的理论,物体两种质量及其速度的关系遵循的规律是:m=
,其中m是指
动质量
动质量
,m
0是指
静质量
静质量
,在研究宏观物体的运动情况时,由于v
远小于
远小于
c,故可以认为物体的质量不变,是常数.
(3)设m
0=100kg,当它以2.4×10
8m/s的速度运动时,求其动质量,并分析结果,你可得到一个什么结论?