動質量公式m = γm0 之 γ 中的c值?

2011-05-03 6:21 am
動質量m = γm0γ = 1 / √(1-v^2/c^2)
m0為靜止質量



定義似乎是這樣...

那麼γ = 1 / √(1-v^2/c^2)中的c是指光速嗎?
如果是指光速,為何有人甚至令c=1 unit呢?

所以我想這邊的c應該不等於3x10^8 m/s吧!

到底c是啥?
更新1:

如果c真的是3x10^8 m/s, 那請帶一下我給的條件: (我真的不太會算這個= =) (聽說v遠小於c,γ趨近於1?) m0=5kg c=3x10^8 m/s v=3 m/s 請問為何最後m還是幾乎是m0, 有沒有人能算給我看(可用趨近方法做解釋)。 (沒解釋不選為最佳解答)

回答 (5)

2011-05-03 9:47 pm
✔ 最佳答案
此式的C=3X10^8 m/s沒有錯

我算一次 v遠小於c 的γ值:

v=3 m/s

v^2/c^2 = 9/(9x10^16)=10^(-16) =0.0000000000000001太小了, 趨近於零

γ= 1/√(1-v^2/c^2) =1/√(1)=1

m=γm0 = m0

另外, c=1是採取另一種單位制

單位制有許多種,

例如SI , cgs, MKS, natural , guassian, Heaviside-Lorentz units等

其中在natural units中
圖片參考:http://upload.wikimedia.org/math/0/a/0/0a0ebdf075927f12197bff1fb2399171.png
再加上有理化單位制Heaviside-Lorentz units 規定的ε0 = μ0 = Z0 = 1
或Gaussian units規定的

圖片參考:http://upload.wikimedia.org/math/a/5/8/a5805857b24f90f0c2e1a0bb5a9fb0f6.png

就可以使一些公式中常數太繁雜而得以簡化
2011-05-04 5:51 am
其實這叫做高斯單位制,跟我們常用的CGS制與MKS制都擁有相當的地位。
一般進入量子場論的領域階段,由於太多常數,且其值不是很大就是很小,容易造成推導及運算上的不便,因此才有這種將幾個常用的常數當作"1"的方式來簡化之。

只要版主你google一下「高斯單位制」就可以找到不少資料。
2011-05-04 2:49 am
c = h(普朗克常數) = 1 是物理學家做相關計算時常用的假設.
這樣做可以大幅簡化公式及計算.

沒有太多物理含意, 你就當作是某種單位制下的特殊寫法吧.

2011-05-04 19:04:53 補充:
這不是高斯單位制.
如第一位回答者所說, 這是自然單位制(Natural units)

ps.
通常我們說高斯單位制時, 其實就是指CGS單位制.
另外不同領域的物理學家用的Natural units也會稍有不同.
2011-05-03 11:15 pm
另c=1我實在沒看過,因為沒必要。可以直接忽略這個做法。
(不是不可以,可是根本不需要這樣做)

至於要怎麼看待這兩個好像一樣又不一樣的c?

我可以說c=3*10^17(nm/s),看出差異了嗎?

我可以說X星的半徑恰是299,792,458m,那光速自然是1 (Xradius/s)。

第二,就單純講趨近結果就好,c^2是分母,而且根據狹相基本假設光速不可超越,所以分子永遠小於分母,所以v^2/c^2永遠介於[0,1],就是0~1之間。

現在假設v很小,什麼叫做很小?人類做的出來的速度都很小,例如超音速戰機假設每秒飛1000公尺好了,換算之後大約是0.0000033c而已。

那就帶進去看看,v^2/c^2=1.11e-11c^2/c^2

分子是剛剛的0.0000033c的平方,分母就是常數c^2。把他約掉。

變成1.11e-11

再用1去扣,變成0.999999999988,這裡就是超音速戰機的(1-v^2/c^2),我們知道小數開根號之後會比原本的數字大,換句話說雖然0.999999999988已經夠接近1了,開根號會更接近1,而0.999999999988開根號就是γ。

所以超音速戰機假設有10公頓好了,我們把上面這些數字交給計算機來處理後,超音速戰機起飛後質量多了0.00006公克,還是十分接近本來的靜止質量。

所以m~m0,那就是γ~1。
___________________________________________________________
如果是你給的條件底下,那增加了0.00000000000000000000025公克。

如果速度0.8c就會增加67%的質量。

諸如此類,速度沒到0.?c修正之後都很接近自己本身。即使來到了0.1c,修正之後也才增加0.5%而已(當然在天文的角度上這已經不容忽略了,不過此時效應還是不太明顯)。
2011-05-03 6:25 am
c除了光速還會是啥 電容噢= =?

2011-05-02 22:33:13 補充:
不太了解令成1單位的意義在哪裡 不過那是沒差的 單位換算而已

習慣上還是SI制 光速=3x10^8 m/s

你心情不好也可以用英制單位

2011-05-02 23:20:23 補充:
對阿本來就這樣阿...
牛頓力學在低速(遠小於光速時)是不需要修正的
除非是速度很快的時候 比如說康卜頓散射打出來的電子
質量才要修正

而且這個質量只是你看起來(相對於你) 對於被打出的電子來說
他自己不會認為自己的質量增加了

2011-05-02 23:21:12 補充:
同學 我講的除了康卜頓散射外都是高一基礎物理喔= =


收錄日期: 2021-05-01 18:01:08
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110502000010KK08367

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