[合 作 探 究·攻 重 难]
物体速度对质量的影响 1.低速与高速的概念
(1)低速:远小于光速的速度为低速,通常所见物体的运动,如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动.
(2)高速:有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速.
2.速度对质量的影响
(1)在经典力学中,物体的质量不随速度而变.根据牛顿第二定律F=ma知,物体在力F作用下做匀变速运动,只要时间足够长,物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c.
(2)爱因斯坦的狭义相对论指出,物体的质量随速度的增大而增大,即m=,其中m0为物体静止时的质量,m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速.在高速运动时,质量的测量是与运动状态密切相关的.
3.速度对物理规律的影响:对于低速运动问题,一般用经典力学规律来处理.对于高速运动问题,经典力学已不再适用,需要用狭义相对论知识来处理.
把电子从v1=0.9c加速到v2=0.97c时电子的质量增加多少?(已知电子静止质量m0=9.1×10-31 kg)
[解析] 电子速度为v1时电子质量为m1==
电子速度为v2时电子质量为m2==
电子质量增量为Δm=m2-m1=1.66×10-30 kg.
[答案] 1.66×10-30 kg