Кинетическая энергия релятивистской частицы. Закон взаимосвязи массы и энергии

Полная энергия релятивистской частицыопределяется как

,

где – масса частицы, – ее скорость. Полная энергия в разных системах отсчета различна.

Энергия покоящегося тела (при )

.

Классическая механика энергию покоя не учитывает, считая, что при энергия покоящегося тела равна нулю.

Закон сохранения энергии в релятивистской механике гласит, чтополная энергия замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.

Кинетическая энергия телаопределяется формулой

Кинетическая энергия релятивистской частицы имеет вид:

А.Эйнштейн пришел к универсальной зависимости между полной энергией тела Е и его массой m:

(40.6)

Уравнение выражает фундаментальный закон природы — закон взаимосвязи  массы и энергии: полная энергия системы равна произведению ее массы на квадрат скорости света в вакууме. Отметим, что в полную энергиюЕ не входит потенциальная энергия тела во внешнем силовом поле.

Закон можно записать в виде:

откуда следует, что покоящееся тело (Т = 0) также обладает энергией называемой энергией покоя.

Классическая механика энергию покоя Е_о не учитывает, считая, что при v =0 энергия покоящегося тела равна нулю.

В силу однородности времени в релятивистской механике, как и в классической, выполняется закон сохранения энергии: полная энергия замкнутой системы сохраняется, т. е. не изменяется с течением времени.