如何用高中物理知识推导质能方程

1. 质能方程怎样推导

首先从运动物体的质量 M(v) = M/(1 - v^2/c^2) 开始，定义动量 p = M(v)*v ，其中 p、v 都是矢量。

力为动量的变化率，即 F = dp/dt，物体做功为 F 在位移上的积分，积分元 dW = Fdx，最后推导出来：

W = Mc^2/(1 - v^2/c^2) - Mc^2
.............
还有一些变换，最后得到着名的质能公式：E = Mc^2

2. 质能方程怎么推导

我们都知道，爱因斯坦的质能公式E=mc2的推导过程所用的数学手段是如此的复杂，

以致我们一般人根本看不懂！但是，我们都有这样的经历，做一道数学题，往往有很多种方法，并且有一些还是十分简单，通常是事半功倍。同样道理，我们可不可以走捷径，弄出个E=mc2来呢？

事实上是有那么一种“不正统”的方法。咱们不妨来看一下：

想象一下，一个小球掉到镜面会对镜面施加一个压力，同样道理，一个光子打到镜面上会不会也有一个压力呢？在19世纪末，物理光学就清楚应该是有的，并把这种压力叫做光压。但是，光压的强度是如此的小，它根本不会把镜子推倒，所以，我们在日常生活中也就很难感觉到它的存在了。然而，太阳发出的光是那么的强，我们可以看到，它足以推动彗星的气体，使彗星在靠近太阳时产生一条长长的、耀眼的彗尾。

1899年，俄国物理学家列别捷夫就通过实验证明了光压的存在，并且还发现了一个这样的关系式，如果我们用P表示光压，E作为光的能量，老规矩，c是光速，那么可以得到

P=2E/c

好。现在假设单位时间t内的光子“撞”到镜面上，并且反弹了回来，这个过程中产生的光压为P。我们取光子“撞”向镜面的方向为正方向。根据我们学过的哪那个动量定理（力乘以时间等于动量的变化那个），对光子来说，于是有

-Pt= -mc – mc= -2mc

去掉那个负号，^-^

Pt=2mc

我们上面说了t是单位时间，也就是t=1，所以

P=2mc

别忘了列别捷夫的光压公式，恩恩

2E/c=P=2mc

约去2，两边乘以c

E=mc2

看到了没有，这种“不正统”的方法看来还有点管用！

顺便说一下，上面用的m指的是光子的质量。光子有质量？是的，我们说的是光子的引力质量，光有引力质量，而没有惯性质量，这是相对论中的知识。正因为光没有惯性质量，所以才能以光速运动，在广义相对论中，光子具有引力质量。

好了，看来“不正统”的东西有时比“正统”的更容易明白。

3. 质能方程是如何推导出来的

质能方程的推导需要用到狭义相对论中的质速关系（从洛伦兹变换中得到）：

在上式中，mc^2表示物体在速度为v时所具有的能量，m0c^2表示物体在相对静止时所具有的能量。于是，就能得到质能方程：E=mc^2。

从质能方程中可以看出，质量和能量在本质上是等价的。质量在某些情况下会转变为能量，例如，核裂变、核聚变和湮灭反应。反过来，能量在某些情况下也会转变为质量，例如，布莱特-惠勒过程、宇宙创生过程。

此外，需要注意的是，质能方程并非促使原子弹的诞生，而是人们制造出原子弹之后，利用该方程解释了原子弹的机理。不过，爱因斯坦对于原子弹的诞生还是起到了作用，因为他当年与另一位物理学家西拉德（核链式反应的真正提出者）联名写信给罗斯福总统，这多少促成了后来的曼哈顿计划。

4. 相对论质能方程是如何推导出来的物理意义是什么

相对论的质能方程，可以根据相对论的质速关系直接推导出来。

质速关系

质能方程是相对论的直接推论，也是物理学中最美妙的方程之一；要推导质能方程，我们需要用到相对论的质速关系方程：

其中h为普朗克常数，υ为光子的频率。质能方程属于普适方程，一样可以用在光子身上，我们可以根据光子的能量，反过来得到光子的相对论质量：

E=hυ/c^2；

只是光子的这个质量，只包含动质量，不存在静止质量。

5. 质能方程是如何推导的

首先从运动物体的质量 M(v) = M/(1 - v^2/c^2) 开始，定义动量 p = M(v)*v ，其中 p、v 都是矢量。

力为动量的变化率，即 F = dp/dt，物体做功为 F 在位移上的积分，积分元 dW = Fdx，最后推导出来：

W = Mc^2/(1 - v^2/c^2) - Mc^2
.............
还有一些变换，最后得到着名的质能公式：E = Mc^2

6. 质能方程是怎么推导出来的

我最长的一次养金鱼时间是一个月零11天,我认为金鱼要有光照,选一个好点的地理位置,要有遮蔽物,环境质量是最重要的,食物少一点没关系,千万不要过多.

7. 怎样推导质能方程

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• ok

8. 质能方程的推导过程

质能方程的推导需要用到狭义相对论中的质速关系（从洛伦兹变换中得到）：

在上式中，mc^2表示物体在速度为v时所具有的能量，m0c^2表示物体在相对静止时所具有的能量。于是，就能得到质能方程：E=mc^2。从质能方程中可以看出，质量和能量在本质上是等价的。质量在某些情况下会转变为能量，例如，核裂变、核聚变和湮灭反应。反过来，能量在某些情况下也会转变为质量，例如，布莱特-惠勒过程、宇宙创生过程。此外，需要注意的是，质能方程并非促使原子弹的诞生，而是人们制造出原子弹之后，利用该方程解释了原子弹的机理。不过，爱因斯坦对于原子弹的诞生还是起到了作用，因为他当年与另一位物理学家西拉德（核链式反应的真正提出者）联名写信给罗斯福总统，这多少促成了后来的曼哈顿计划。

9. 关注 质能方程是如何推导出来的

质能方程即描述质量与能量之间的当量关系的方程。在经典物理学中，质量和能量是两个完全不同的概念，它们之间没有确定的当量关系，一定质量的物体可以具有不同的能量；能量概念也比较局限，力学中有动能、势能等。

在狭义相对论中，能量概念有了推广，质量和能量有确定的当量关系，物体的质量为m，则相应的能量为 E=mc2[1]。

质能方程E=mc2，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速（常量，c=299792458m/s）。由阿尔伯特·爱因斯坦提出。该方程主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。这也导致了德布罗意波和波动力学的诞生。

中文名
质能方程
外文名
mass-energy equivalence
别称
质能关系、质能等价
公式
E=mc2
提出者
阿尔伯特·爱因斯坦
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公式简介
质能方程表述如下：

其中，E是能量，单位是焦耳（J）。M是质量，单位是千克（Kg）。C是真空中光速(m/s)，c=299792458m/s
该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量，这是违反牛顿系统的，因为在牛顿系统中，静止物体是没有能量的。这就是为什么物体的质量被称为静止质量。公式中的E可以看成是物体总能量，它与物体总质量（该质量包括静止质量和运动所带来的质量）成正比，只有当物体静止时，它才与物体的（静止）质量（牛顿系统中的'质量'）成正比。这也表明物体的总质量和静止质量不同。
反过来讲，一束光子在真空中传播，其静止质量是0，但由于它们有运动能量，因此它们也有质量[2] 。
表达形式
表达形式1：

上式中的为物体的静止质量，为物体的静止能量。中学物理教材中所讲的质能方程含义与此表达式相同，通常简写为。
表达形式2：

为随运动速度增大而增大了的质量。为物体运动时的能量，即物体的静止能量和动能之和。
表达形式3：

上式中的Δm通常为物体静止质量的变化，即质量亏损。ΔE为物体静止能量的变化。实际上这种表达形式是表达形式1的微分形式.这种表达形式最常用，也是学生最容易产生误解的表达形式。
术语的不同
注意：有些术语使用中，质量单指静止质量，因为总质量和能量是等价的概念。若指代静止质量，则公式应改写为而，因此，也就是总质量的表达式，其中为洛伦兹因子。

推导1
首先要认可狭义相对论的两个假设：1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c。 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的。
如果你的行走速度是v，你在一辆以速度u行驶的公车上，那么当你与车同向走时，你对地面的速度为u+v，反向时为u-v，你在车上过了1分钟，别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识。也是物理学中着名的伽利略变换，整个经典力学的支柱。该理论认为空间是独立的，与在其中运动的各种物体无关，而时间是均匀流逝的，线性的，在任何观察者来看都是相同的。

爱因斯坦书写质能方程
而以上这个变换恰恰与狭义相对论的假设相矛盾。
事实上，在爱因斯坦提出狭义相对论之前，人们就观察到许多与常识不符的现象。物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦，提出了洛伦兹变换，但他并不能解释这种现象为何发生，只是根据当时的观察事实写出的经验公式——洛伦兹变换——

10. 质能方程推导过程是什么

质能方程推导过程：首先需要对牛顿第二运动定律进行拓展，然后结合拓展跟狭义相对论中的质速关系，可以计算出物体在速度为v时所具有的动能，mc^2表示物体在速度为v时所具有的能量，m0c^2表示物体在相对静止时所具有的能量，就能得到质能方程：E=mc^2。

质能方程即描述质量与能量之间的当量关系的方程。在经典物理学中，质量和能量是两个完全不同的概念，它们之间没有确定的当量关系，一定质量的物体可以具有不同的能量；能量概念也比较局限，力学中有动能、势能等。该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量，这是违反牛顿系统的，因为在牛顿系统中，静止物体是没有能量的。这就是为什么物体的质量被称为静止质量。

质量守恒

当一组粒子构成复合物体时，由于各粒子之间有相互作用能以及有相对运动的动能，因而，当物体整体静止时，由于在中学物理教材中，对此式的解释较浅，因此，有些学生就误认为，核反应过程中，质量不再守恒，且少掉的质量转化为能量了。

它的总能量一般不等于所有粒子的静止能量之和，即E0≠∑mioc，其中mi0为第i个粒子的静止质量，两者之差称为物体的结合能：ΔE=∑mioc-E0.与此对应，物体的静止质量M0=E0/c亦不等于组成它的各粒子的静止质量之和，两者之差称为质量亏损：Δm=∑mio-M0，质量亏损与结合能之间有关系：ΔE=Δmc²。