中的速度、细菌繁殖的时间、金属物体的温度)的变化而变化。放射性元素的衰变也有类似的性质,不过其方
向是相反的。
下面我们利用极限的方法和微积分的方法推导质速公式:
①极限方法:
v
v
时的质量为 ,质量随速度的增大而增大,设物体运动速度为 ,速度每增加 米 秒,质量
m
=0
/
设物体在
1
0
m = m +m k = m (1+k)
k
的增长率为 ,于是物体的速度达到 米 秒时,物体的质量就变成
/
,当物体的速度达
1
0
0
0
m = m (1+k) +m (1+k)r = m (1+k)2
v
…如此类推,当物体速度达到 米
/
到 米 秒时,物体的质量将达到
/
2
0
0
0
k
n
m = m (1+k)v
v
。如果物体质量以更小的增长率 计算,则物体速度达到 米 秒时,
/
秒时,物体的质量就变成为
0
k
m = m (1+ )nv
物体质量将达到:
。实际上物体质量的增加是随速度的增加连续不断地进行的,应以瞬时速度
0
n
1
n
k
n
→0
m= m lim(1+ )nv
n = ak
计 算 , 即 应 令
→ ∞ 或
来 考 虑 , 于 是 有 :
, 令
则 有 :
0
n→
n
1
a
m = m lim(1+ )akv = m ekv
0
0
a→
②微积分法:
dm
m
= kdv
k
( 为比例常数),两边积分
质量的增长规律是:物体质量的增长率与物体速度的增量成正比:
dm
m = m ekv
c
,( 为积分中任意常数),
m = m c = m
= kdv+ Inc
v=0
得
kv ,当
时
即
,于是:
。
m = ce
0
0
0
m
m = m ekv
我们看到微积分的的方法与极限的方法所得的质速关系式是一样的,即
。
0
v
现在的问题是求出物体质量的增长率常数 ,显然,我们只要能测定一个物体在两个速度( )下各自对
k
m = m ekv
k
中,就可求出 。说起来简单,但实际很难做到精确的测量。于是笔者作了如下
应的质量,代入公式
0
v = c
c
m = m
思考:我们知道
时,
,如果我们知道物体
时的质量,问题就解决了。笔者作进一步思考:
v = 0
0
虽是最高速,却是有限的量,一个物体的能量从观察结果看也是有限的,那么在能量、质量和速度三者的关系
m
中,能量和速度都为有限量,而与他们相关联的质量似不可能是无限的。既然 为有限量,只要速度是确切的
c
和具体的(即使为 ),那么质量也应该是确切的和具体的。综合各方面的知识并参照爱因斯坦相对论在
v = c
v = c
时计算质能时的实际取值以及其它知识途径,笔者作出了大胆而合理的猜测:物体在
时质量是其在
v = 0
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