5.12. Закон взаємозв’язку маси і енергії

 

        За релятивістською теорією зв'язок маси тіла і його енергії дається співвідношенням:

,

де  - повна енергія рухомого тіла,

- маса цього тіла,  = швидкість світла у вакуумі.

 

Висновок з рівняння:

 

1.  Довільній масі відповідає певне значення енергії.

 

2.  Якщо швидкість тіла рівна нулю, то енергія його рівна

 

 

і називається енергією спокою.

 

  

   В теорії відносності Ейнштейна виконується закон збереження релятивістської маси і енергії: зміна повної енергії тіла (чи системи тіл)  супроводжується еквівалентною зміною його маси ( ):

 

.

 

- дефект маси, фізична величина, яка показує наскільки зменшилась маса тіла, якщо воно віддало енергію  .

 

        Фізичний зміст даної формули полягає в тому, що існує принципова можливість переходу матеріальних об’єктів, що мають масу спокою, в електромагнітне випромінювання, що не має маси спокою, але має енергію і при цьому виконується закон збереження релятивістської енергії.

       

Зауваження.

1.    В релятивістській динаміці значення кінетичної енергії   визначається як різниця повної енергії рухомого тіла  і енергії спокою  :

 

 

2.    Співвідношення між імпульсом і енергією в релятивістській теорії визначається:

 

,

 

де  - імпульс рухомого тіла.