71. Что вы понимаете под энергией покоя?

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ тела, энергия E0 свободного тела в системеотсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 - масса покоя, c - скорость света в вакууме. В энергиюпокоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальнойэнергии его взаимодействия с внешним полем. Теоретически извлечь полностью энергию покоя можно лишьпри реакциях аннигиляции, при обычных ядерных реакциях извлекаются лишь доли процента, а прихимических реакциях ~10-8 энергии покоя тела.             

Исходя из формулы (1), тело имеет энергию и при скорости, равной 0. Это является энергией покоя:  (2)

Эквивалентность массы и энергии выводится из специальной теории относительности (СТО): масса данного тела пропорциональна его кинетической энергии, то есть

,

откуда следует, что энергия и масса эквивалентны. Поэтому, частица, которая остается в состоянии покоя относительно данной инерционной системы отсчёта, имеет определенное количество энергии, когда она имеет массу покоя. Подобно другим видам энергии, энергия покоя может быть преобразована к другим видам энергии в процессе ядерного деления.

Всякое тело уже лишь благодаря факту своего существования имеет энергию, пропорциональную массе покоя m.

Значения т и Е₀ не зависят от выбора инерциальной системы отсчета. В энергию покоя, как и в полную энергию (22), не входит энергия тела во внешнем силовом поле. В классической механике энергия покоя не учитывается, считая, что при v = 0 энергия покоящегося тела равна нулю.

72.Как связаны кинетическая энергия релятивисткой частицы с её импульсом.

 В СТО выполняется закон сохранения релятивистской массы и энергии: изменение полной энергии тела (или системы) сопровождается эквивалентным изменением его массы:  (5.13)       Таким образом, масса тела, которая в классической механике является мерой инертности или гравитации, в релятивистской механике является еще и мерой энергосодержания тела.       Физический смысл выражения (5.14) состоит в том, что существует принципиальная возможность перехода материальных объектов, имеющих массу покоя, в электромагнитное излучение, не имеющее массы покоя; при этом выполняется закон сохранения энергии.       Классическим примером этого является аннигиляция электрон-позитронной пары и, наоборот, образование пары электрон-позитрон из квантов электромагнитного излучения:

      В релятивистской динамике значение кинетической энергии E_k определяется как разность энергий движущегося E и покоящегося E₀ тела:  (5.14)       При v << c уравнение (5.15) переходит в классическое выражение       Из формул (5.13) и (5.11) найдем релятивистское соотношение между полной энергией и импульсом тела: (5.15) Закон взаимосвязи массы и энергии полностью подтвержден экспериментами по выделению энергии при протекании ядерных реакций. Он широко используется для расчета энергического эффекта при ядерных реакциях и превращениях элементарных частиц. • Связь кинетической энергии с импульсом релятивистской частицы: