Göreli Momentum Hesaplama
Hızlı bir nesnenin göreli momentumunu bulun.
Sonuç
Nasıl hesaplanır?
Hız, ışık hızının kesri olarak girilir, β = v ÷ c; kütle kilogram cinsindendir. Araç önce Lorentz çarpanını hesaplar: γ = 1 ÷ √(1 − β²), sonra p = γ × m × β × c bulur; c = 299.792.458 m/s. Momentum kg·m/s cinsinden iki ondalıkla, γ ise dört ondalıkla gösterilir.
Kütle sıfırdan büyük olmalıdır. β en az 0, 1'den kesinlikle küçük olmalıdır; tam 1 ya da daha büyük değerlerde γ sonsuz ya da tanımsız olacağından sonuç çıkmaz. Hıza bağlı kütleyi değil durgun kütleyi kullanın. Araç yalnızca momentumu verir, enerjiyi vermez; iki ondalık yuvarlaması nedeniyle tek bir elektron gibi çok küçük kütlelerde momentum sıfır olmadığı halde 0,00 görünür.
Örnek hesaplama
β = 0,6 ile, yani ışık hızının yüzde 60'ıyla giden 1 kg'lık bir cisim.
β² = 0,36 olduğundan 1 − β² = 0,64 ve karekökü 0,8'dir. Buradan γ = 1 ÷ 0,8 = 1,2500. Hız: 0,6 × 299.792.458 = 179.875.474,8 m/s. Momentum: 1,25 × 1 × 179.875.474,8 = 224.844.343,50 kg·m/s. Klasik m·v değeri 179.875.474,80 olurdu; yani göreli değer yüzde 25 daha büyüktür.
Sık yapılan hatalar
- Hızı m/s ya da km/sa olarak yazmak. Alan ışık hızının kesrini ister: 0'dan başlayıp 1'e ulaşmayan bir sayı; 180000000 değil 0,6.
- 60 gibi yüzde girmek. 1 ve üzeri değerler sonuç vermez; 0,6 yazın.
- Durgun kütle yerine göreli kütleyi girmek. Formül zaten γ'yı içerir, bu yüzden durgun kütle girilir.
- Bir atom altı parçacığın kütlesini kilogram olarak girip 0,00 sonucunu sıfır momentum sanmak. Gösterim iki ondalığa yuvarlanır ve çok küçük kütleler bunda kaybolur.
- Yüksek hızda klasik m·v değerinin yakın çıkmasını beklemek. β = 0,6'da bile yüzde 20 düşüktür; günlük hızlarda ikisi örtüşür.
Bu hesaplama hakkında
Bu hesaplayıcı, göreli momentumu p = γ·m·v formülüyle bulur; burada klasik p = m·v formülü, γ = 1/√(1−v²/c²) Lorentz faktörüyle ölçeklenir. Günlük hızlarda γ pratik olarak 1'e eşittir ve sonuç Newton mekaniğiyle örtüşür; ancak bir nesnenin hızı v, ışık hızı c'ye yaklaştıkça γ hızla büyür — momentum, hızdan çok daha hızlı artar; bu da kütlesi olan hiçbir nesnenin ışık hızına ulaşamamasının nedenlerinden biridir: bunun için sonsuz momentum (ve enerji) gerekirdi.
Parçacık fizikçileri, parçacıkların c'nin önemli bir kesrinde hareket ettiği hızlandırıcı tasarımlarında ve yüksek enerjili çarpışma analizlerinde bunu kullanır; astrofizikçiler kara deliklerden çıkan göreli jetleri ve yüksek enerjili kozmik ışınların davranışını modellemek için, fizik öğrencileri ise özel görelilik konusuna ilk girişte temel bir çözümlü örnek olarak bunu kullanır. Göreli momentumu bulmak için bir nesnenin durgun kütlesini ve hızını (ışık hızının kesri olarak) girin.
Bu faydalı oldu mu?
En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.
Popüler hesaplayıcılar
Kredi Hesaplama
Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.
Yüzde Hesaplama
Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.
İndirim Hesaplama
İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.
Vücut Kitle Endeksi (BMI)
Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.
Yaş Hesaplama
Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.
Bileşik Faiz Hesaplama
Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.
Tüm Hesaplayıcılar
Hesaplayıcı bulunamadı
Yorumlar (0)