财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:决战相对论!为么决战?与谁决战... 下一主题:正和的推导沒错,他用的时空均匀...
恳请沈先生帮我搞清“3/2) m0V2 不是转化量”的问题,最好能指出,推导中我哪步出错了
[楼主] 作者:吴沂光  发表时间:2005/02/15 19:11
点击:381次

惯性系S'以速度V相对于惯性系S运动。最初,质点在S'中静止,后来,借助外力做功从环境吸收能量(如吸收光子)而运动,最后,外力消失,质点以速度V 相对于S'运动。(这里假定C>>V)。

 

按照相对论的速度叠加及动能定理等知识,我们有:

 

S'看,质点在加速过程中从环境吸收的能量



E=mc2-m0c2(1/2)m0V2  (准确到1/C2阶量,即略去高级小量)

 

相应地,从S看则为

 

         E’ m’c2-m1c2(3/2) m0V2     ( 准确到1/C2阶量)

 

 

 

又设汽车在地面启动后以V运动,动能为(1/2MV2,这过程损耗了1升汽油(假设1升汽油全部化为动能,即(1/2MV2相当于1升所放出的热能)。由S看(地面相对于SV运动),动能增量为(3/2MV2,因此这一启动过程汽车损耗了3升汽油。这是我们在各系平权下推导出的结果。
本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-62495.html[复制地址]
上一主题:决战相对论!为么决战?与谁决战... 下一主题:正和的推导沒错,他用的时空均匀...
 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/02/16 01:29 

不是您的计算有错,而是您的观念有误.仍旧是那个老问题:

不是您的计算有错,而是您的观念有误.仍旧是那个老问题:

地面上两汽车相撞,它的相对动能(正比于(2v)^2)比起vv多出了三倍,但不能说,相撞时撞出的热量也多出三倍. 相撞时撞出的热量其实是一个变换不变量,在任何参考系看来都是相等的.

您的问题中,汽油燃烧做功,在S'系,看来W=Fs, s=1/2att, a为加速度,可以导出W=Fs=1/2mvv.

在S系看来,位移是vt+1/2att, 此时功W=F(vt+1/2att)=3/2mvv. 但这个公式对吗? 不对. 因为汽车运动,这个力的施力者是地面,这个地面到底是S系中的地面呢还是S'系中的地面? 或者问: 这个施力者的速度应该是at呢还是v+at? 不可能说"这个施力者的速度既是at又是v+at".

 

 [3楼]  作者:silin007  发表时间: 2005/02/16 09:10 

原来沈博士只能解决相对于相对论是微不足道的老问题呀!
恳请沈先生帮我搞清“3/2) m0V2 不是转化量”的问题,最好能指出,推导中我哪步出错了
 [4楼]  作者:和满  发表时间: 2005/02/16 12:41 

沈博士分析得妙。但是否与“迦利略变换”一致?

沈博士对“汽油变马尿”问题,进行“作用物体”分析,作出了自恰解释。我认为这个分析很妙,令我钦佩!

可是:“迦利略变换”中的坐标平移是无条件的。迦利略并未对他的变换,附加“作用物体”条件。

而且:“迦利略变换”中的坐标平移是直角坐标平移。地面并不是绝对空间内的直线。以地面为基准不能建立严格的直角坐标。而迦利略空间是绝对空间。

沈博士对此如何解释?

 [5楼]  作者:正和  发表时间: 2005/02/16 13:42 

你告诉我,能量增量对不同观察者不等,构成了对什么定理的证伪?

惯性系S'以速度V相对于惯性系S运动。最初,质点在S'中静止,后来,借助外力做功从环境吸收能量(如吸收光子)而运动,最后,外力消失,质点以速度V 相对于S'运动。(这里假定C>>V)。

 

按照相对论的速度叠加及动能定理等知识,我们有:

 

S'看,质点在加速过程中从环境吸收的能量

 

    E=mc2-m0c2(1/2)m0V2  (准确到1/C2阶量,即略去高级小量)

 

相应地,从S看则为

 

         E’ m’c2-m1c2(3/2) m0V2     ( 准确到1/C2阶量)

 

  //对于伽利略变换,你的≈号可换成=号。即

 

从S'系看,E=(1/2)mV2 

从S系看,E=(3/2)mV2 

 

如果你认为在牛顿体系下这样的结果无矛盾,则相对论体系下这样的“≈”结果也无矛盾!

 

又设汽车在地面启动后以V运动,动能为(1/2MV2,这过程损耗了1升汽油(假设1升汽油全部化为动能,即(1/2MV2相当于1升所放出的热能)。由S看(地面相对于SV运动),动能增量为(3/2MV2,因此这一启动过程汽车损耗了3升汽油。这是我们在各系平权下推导出的结果。

//同理!在牛顿体系下也有这样的结论!你确实是观念问题!你不知从哪来的直觉要求“不同观察者看到的能量增量相等”,这对经典或非经典理论都是不成立的观点。

//要不,你告诉我,“能量增量对不同观察者不等”的事实,构成了对什么定理的证伪?

[楼主]  [6楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/02/16 15:16 
 [7楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2005/02/16 17:58 

相对论只有动量-能量四维矢量的守恒,没有单独能量分量的守恒。S和S′系中能量的不同会由动量的不同补偿。牛顿力学中质量m不变,

相对论只有动量-能量四维矢量的守恒,没有单独能量分量的守恒。牛顿力学中质量m不变,您用了△E=mc2-m0c2(1/2)m0V2  就是相对论,应计算比较SS′系中的(EEPPcc)才有意义,SS′系中能量的不同会由动量的不同补偿。

[楼主]  [8楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/02/16 18:05 

首先,谢谢健其、正和、和满的指点。但由此牵涉出了一些问题我还是不弄不清,请求再指点

沈先生的指点很巧妙,用“这个地面到底是S系中的地面呢还是S'系中的地面?”的反问来解决汽车实际消耗汽油的问题。但是这个“反问”实质只能证明上述汽车碰撞中所放出的能量是“各系不变量”这个事实,或是证明了下面例子中,张三实际消耗的能量,即

 

地面上的张三用手推了小车,消耗了(1/2MV2的能量,小车以速度V运动。从S系看(地面相对于S系以速度V运动),张三为了保持在地面上静止,他的脚与地面存在作用与反作用力,此时地球有微小的后退,即减速运动而损失了部分能量,其损失的能量应该是补给张三,而张三又把这份能量供给小车,因此小车的动能增量为(3/2MV2。现在又假设有另一以V运动的相同小车与微小的后退运动的地球迎面碰撞,小车在地面上静止(二者“复原 ”),张三收集到的热能为(1/2MV2

实际上,在经典力学框架下,张三只能凭着直觉宣布小车的动能增量为(1/2MV2,即小车的动能增量是无法直接测量的。

 

现在我们又假设,一对正负电子以2V速度相对S运动,当湮灭后全部能量为地面接收器收集。则地面观察者可以测出此电子对的动能究竟是(1/2MV2,还是S系说的(3/2MV2,或是二者都有不对?很明显,这个例子中,沈先生“这个地面到底是S系中的地面呢还是S'系中的地面?”的反问失效了。敬请沈先生回答。
 [9楼]  作者:silin007  发表时间: 2005/02/16 18:35 
 [10楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2005/02/16 18:35 

反问有理! 相对论中S和S′系中能量是应该的不同的,因为动量在两系中也不同,但(EE-PPcc)在S和S′系中是相同的。

反问有理! 相对论中SS′系中能量是应该的不同的,因为动量在两系中也不同,但(EEPPcc)在SS′系中是相同的。

[楼主]  [11楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2005/02/16 20:24 

相对论只有动量-能量四维矢量的守恒,没有单独能量分量的守恒。牛顿力学中质量m不变,您用了△E=mc2-m0c2(1/2)m0V2  就是相对论,应计算比较SS′系中的(EEPPcc)才有意义,SS′系中能量的不同会由动量的不同补偿。

 

您说的也是正理。但是我实质是怀疑单体动能定能增量定理的可靠性相对论效应因子可以记作:

K=1/[1-V/C2]1/2=1+EK/m0c2

因此我们可以用飞行体的横向多普勒红移来测定上式K的大小,以便检验动能定理正不正确,希望找回失落的绝对空间。

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.17796802520752