Hmotnosť z hľadiska
klasickej fyziky a špeciálnej teórie relativity
Zo skúsenosti vieme, že telesá bez ohľadu na to, či sú v pokoji alebo sa pohybujú
majú konštantnú hmotnosť. V rámci klasickej fyziky predpokladáme, že
to platí, v prípadoch keď pohybujúce telesá majú rýchlosť omnoho menšiu
ako je rýchlosť svetla vo vákuu (jej
hodnota je približne 3.108 m/s).
V prípade
elementárnych častíc dosahujúcich v kozme alebo v urýchľovačoch rýchlosti,
ktoré sú porovnateľné s rýchlosťou svetla, zákony klasickej fyziky
neplatia. Pre potrebné výpočty je potrebné použiť závery
Einsteinovej špeciálnej teórie relativity. Podľa
tejto teórie hmotnosť pohybujúcej sa častice nie je konštantná a závisí
od rýchlosti vzťahom
(2.1.6)
kde c je rýchlosť svetla , m0
je pokojová hmotnosť častice (v sústave
v ktorej je v pokoji) a m
je hmotnosť častice pri rýchlosti
v . Keďže hmotnosť častice
závisí od jeho rýchlosti a
rýchlosť závisí od času, môžme povedať, že sa s časom mení aj
hmotnosť častice.
Ak do vzťahu (2.1.6) dosadíme rýchlosť hmotného
bodu, ktorý sa pohybuje veľmi malou rýchlosťou (v << c)
prejde tento vzťah na tvar m = m0 = konš.,
ktorý už popisuje hmotnosť hmotného bodu v rámci klasickej fyziky.
Dôkaz: Nech rýchlosť hmotného
bodu je 1 m/s, potom dosadením do vzťahu (2.1.6)
pre hmotnosť hmotného bodu dostávame
Späť