Основний закон динаміки теорії відносності. Релятивістська енергія
Якщо у вираз ІІ закону Ньютона підставити релятивістський імпульс (1.88), одержимо основний закон динаміки теорії відносності (1.89). Суттєво, що у релятивістському випадку маса втрачає зміст коефіцієнта пропорційності між прискоренням і силою. На відміну від ньютонівської механіки сила у релятивістській механіці не є інваріантною; крім того, прискорення і сила виявляються не колінеарними. Можна показати, що зв’язок між та має вигляд: , (1.90) де . У випадку , ; у випадку , . На основі теореми про зміну кінетичної енергії і релятивістського основного закону динаміки (1.89), можна отримати . Легко переконатися, що останній вираз є . Отже, . Тому . При , тому , тобто . (1.91) Це – формула кінетичної енергії тіла в теорії відносності. Розкладаючи вираз (1.91) у ряд легко переконатись, що при отримується класичний вираз для кінетичної енергії . Закон збереження енергії виявляється інваріантним відносно перетворень координат Лоренца тільки у випадку, коли вільній частинці, крім кінетичної енергії, приписати ще додатково енергію . Тому вільна частинка має повну енергію . (1.92)
|