Масса движущегося тела зависит от скорости согласно теории относительности Эйнштейна. При скоростях, близких к скорости света, масса увеличивается. Этот эффект не заметен в повседневной жизни, но важен для физики частиц.
Основная формула зависимости
Формула релятивистской массы: m = m0 / √(1 — v²/c²), где m0 — масса покоя, v — скорость тела, c — скорость света. При увеличении скорости знаменатель уменьшается, что приводит к росту массы.
Примеры изменения массы
Для наглядности:
- При скорости 0.5c масса увеличивается в 1.15 раз.
- При скорости 0.9c масса возрастает в 2.29 раз.
- При скорости 0.99c масса становится в 7.09 раз больше.
Эти значения показывают, что эффект становится заметным только при экстремальных скоростях.
Практическое применение в науке
Эффект используется в ускорителях частиц. При близких к свету скоростях масса частиц увеличивается, что требует большей энергии для ускорения. Это подтверждено экспериментально в ЦЕРНе.
Ограничения в обычных условиях
Для тел с низкой скоростью (до 10% от скорости света) изменение массы ничтожно. Например, для самолета, летящего со скоростью 900 км/ч, разница в массе составляет менее 0.000001%. Поэтому в классической механике массу считают постоянной.
Понимание зависимости массы от скорости важно для теоретической физики. Оно объясняет поведение частиц на высоких энергиях.