E = mc ^ 2の証明は何ですか?

E = mc ^ 2の証明は何ですか?
Anonim

回答:

下記を参照してください:

説明:

私達はことを知っています、

行った作業 #(W)# です

加えられる力に正比例 #(F)# 変位に移動するオブジェクト上 #(s)#.

だから、私たちはそれを得ます、

#W = F * s#

しかし、私たちは知っている、エネルギー #(E)# 行われた作業に等しい #(W)#.

したがって、

#E = F * s#

今、

力があれば #(F)# 適用されている、変位の小さな変化があります #(ds)# とエネルギー #(dE)#.

だから、私たちはそれを得ます、

#dE = F * ds#

知っている、エネルギー #(E)# 力の整数です #(F)# と変位 #(s)#.

だから、私たちは得ます、

#E = int F * ds# ---(1)

今、私たちは知っている、力 #(F)# 運動量の変化率 #(p)#.

そう、

#F = d / dt(p)#

#F = d / dt(m * v)#

#したがって、F = m * d / dt(v)# ---(2)

今、

(2)を(1)に入れると、

#E = int(m * d / dt(v)+ v * d / dt(m))* ds#

#= intm * dv(d / dt(s))+ v * dm(d / dt(s))# #because {ここでは、d / dt(s)= v}#.

#したがって、E = intmv * dv + v ^ 2dm# ---(3).

さて、相対論から、私達は相対論的質量を得る。 #(m)# として、

#m = m_0 / sqrt(1-v ^ 2 / c ^ 2)#

次のように書くことができます。

#m = m_0(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 1/2)#

今、

方程式を微分する #w.r.t# 速度 #(v)#、 我々が得る、

#=> d /(dv)(m)= m_0(-1/2)(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 3/2)( - 2v /(c ^ 2))#

#= m_0v / c ^ 2(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 3/2)#

#= m_0v / c ^ 2(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 1/2)*(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 1)#

#= v /(c ^ 2(1-v ^ 2 / c ^ 2))* m_0(1-v ^ 2 / c ^ 2)^( - 1/2)#

#=(vc ^ 2)/(c ^ 2(c ^ 2-v ^ 2))* m#

#{m_0(1-v ^ 2 / c ^ 2)= mであるから#

そう、#d /(dv)m =(mv)/ c ^ 2-v ^ 2#

今、

交差乗算すると、

#=> dm(c ^ 2-v ^ 2)= mv * dv#

#=> c ^ 2dm-v ^ 2dm = mv * dv#

#=> c ^ 2dm = mv * dv + v ^ 2dm#---(4)

今、

(4)を(3)に入れると、

#E = intc ^ 2dm#

ここに、

知っている #(c)# 一定です

そう、

#E = c ^ 2intdm# ---(5)

さて、一定の規則から、

#= int dm#

#= m# ---(6)

今、

(5)に(6)を入れると、

#E = c ^ 2int dm#

#E = c ^ 2 * m#

#したがってE = mc ^ 2#

_ _ _ #Hence、証明された。

#なるほど…#