非一般的物理題

2007-07-21 3:03 am
Find the mathematical relationship between the velocity v and the time t if a constant force F is continously apply on an object of mass m from rest.

注意:因為我們要考慮個答案無論是接近光速的環境下還是不接近光速的環境下都啱用,所以答案絕對唔只v = (Ft)/m咁簡單。

回答 (2)

2007-07-21 10:13 am
✔ 最佳答案
這個問題很有意思,可以參考一些狹義相對論的書籍便不難找到答案的確是 v = Ft/m 這麼簡單(由於 F = dp/dt , p = mv)。但是當中 m 並不是靜質量 (rest mass) 而是 (relativistic mass),他們的關係是:
m = mₒ / √(1 - v²/c²)
mₒ 是靜質量

所以,
F t = (mₒ v) / √(1 - v²/c²)

v = c / √[ 1 + (mₒ c / F t)² ]

所以,當 t →∞ 時,v→c ,符合相對論。
而當 F t << mₒ c 時,(mₒ c/F t) >> 1 => v ≈ F t / mₒ ,符合牛頓力學。

2007-07-23 08:58:56 補充:
mv 0

2007-07-23 09:00:53 補充:
以上的 mv(o) 應該是 mo
2007-07-21 3:22 am
這個設想似乎不成立﹐Newton之力學定理只適用於一般物理學上﹐在F=m x dv/dt下﹐mass是constant而不是一個variable﹐但當v接近光速c的時侯﹐m就會無限地增加﹐故此這是兩種不同之運動模式﹐難以用一種formula去解釋兩種理論。

(如果真的有此算式﹐我也想知道如何derive出來)


收錄日期: 2021-04-12 17:38:49
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070720000051KK03790

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