فكر فيزيائيا 32 اي الكتلتين تصبح اكبر

[HazemSakeek]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
مرة اخرى مع النظرية النسبية، وسؤالنا اليوم عن مفهوم تكافؤ الكتلة والطاقة


لنفترض ان لدينا موتوسيكل يعمل بطاقة هائلة يحصل عليها من بطارية كهربائية وان هناك سيارة قطار تسير على سكة حديدية تحصل على الطاقة عبرة شبكة أسلاك خارجية كما في الشكل الموضح أدناه.

http://hazemsakeek.com/vb_upload_2008/sample32.gif

لنفترض أيضا ان الموتوسيكل والسيارة الكهربية تسيران بسرعة كبيرة تصل الى 99% من سرعة الضوء. فاي منهما سوف يكون له كتلة اكبر نتيجة لهذه السرعة

(1) الموتوسيكل
(2) السيارة الكهربية
(3) كلاهما تزداد كتلتهما
(4) لا يحدث تغير في كتلتهما

أي من الإجابات هي الإجابة الصحيحة :eh_s (10) ولماذا؟

تحياتي

[asd4488]

كلاهما تزاد كتلته(وعلى ما اضن انها وتصبح ملا نهاية ) هذا بالنسبة للمشاهد الثابت اما بالنسبة للمشاهد المتحرك بسرعة تساوي سرعيتهما فانها لا تتغير كتلتيهما

[عزام أبوصبحة]

الكتلة بعد السير بسرعة 99% من سرعة الضوء تتناسب تناسبا طرديا مع كتلة الجسم السكونية وبما ان كتلة الموتوسيكل اقل اذا كتلة السيارة تزداد اكثر
خيار (2)

[أحمد شريف غانم]

الكتلة بعد السير بسرعة 99% من سرعة الضوء تتناسب تناسبا طرديا مع كتلة الجسم السكونية وبما ان كتلة الموتوسيكل اقل اذا كتلة السيارة تزداد اكثر
خيار (2)


أتفق مع الاستاذ عزام

خيار رقم 2

[quantum]

السلام عليكم...

بما ان السرعة لهما تصل الى 99% من سرعة الضوء، يعني اننا في اطار النسبية و نستطيع القول:
"ان الجسم كلما ازدادت سرعته ازدادت أيضا كتلته وبهذا فان أي طاقة سيكتسبها الجسم المعجل سوف تتحول إلى زيادة في كتلة الجسم،"

بما ان كلاهما يسيران بتلك السرعة ،اميل للقول :

(3) كلاهما تزداد كتلتهما

قد تكون هناك كتلة اكبر من الاخرى ولكن لم يوضح في المسالة مقدار الكتل ...اعلم ان الكتلة هي مقدار ما يحتويه الجسم من مادة...فهل الشكل سيكون كافي للحكم؟

ان كان كذلك فأنا مع اجابة الاستاذ عزام ...

[المتفيزق]

الذي نفهمه أن الكتلة تزداد ...طيب إحدى الكتلتين اكبر من الأخرى ... وهي تزداد بنسبة واحد على جذر الواحد ناقص جاما تربيع ... وهي نسبة ثابتة هنا فيظل الأكثر كتلة أكثر كتلة ، ... ولذا فالجواب ان الكتلتين تزدادان بنفس النسبة ولذا تظل كتلة السيارة اكبر... والله اعلم

[olzr]

بسم الله لرحمن الرحيم

حسب قوانين النسبية فإن الكتله النسبية تتناسب طرديا مع 1/(1-(ع^2/س^2 ))^0.5
وعليه فإن كتله السيارة الكهربائية ستكون أكبر لان كتلتها الاصلية أكبر

:eh_s (15)

[HazemSakeek]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

سررت بمشاركتكم في هذا السؤال وهناك اتفاق على ان الزيادة في الكتلة تطرأ لكل من الموتورسيكل السيارة الكهربية



وبالرغم من ان الكتلة تزداد بزيادة السرعة الا ان كتلة الموتورسيكل لن تزداد


ما السبب في ذلك؟

يعود السبب في ذلك الى ان زيادة الكتلة يأتي على حساب الطاقة وهذا من قانون تكافؤ الكتلة والطاقة

E=mC^2

وبالتالي اذا اعطي الجسم طاقة ليتسارع فان كتلته بزداد كلما اقترب من سرعة الضوء لان الطاقة التي نزوده بها تتحول الى كتلة

اذا عدنا الى السؤال مرة اخرى لوجدنا ان الموتورسيكل يقوم بزيادة سرعته من مصدر داخلي هو البطارية اما السيارة الكهربية فانها تتزود بالطاقة من مصدر خارجي لذلك فان الموتروسيكل لن تزداد كتلته في حين ان السيارة الكهربية هي التي تزداد سرعتها


وعليه


فان المقصود من هذا السؤال هو توضيح نقطة هامة وهي

ان كتلة الجسم تزداد بسبب زيادة الطاقة وليس بسبب زيادة السرعة


إلى اللقاء في السؤال القادم

تحياتي


.

[عزام أبوصبحة]

دكور حازم يبدو انني هذه المرة اختلف معك
وكانك تقول ان الزيادة في كتلة السيارة يساوي النقص في كتلة البطارية اليس كذلك

[HazemSakeek]

مرحبا عزيزي عزام

بالفعل هذا ما اردت التوصل اليه من هذا السؤال وهو توضيح نقطة هامة في علاقة الكتلة مع السرعة بان الكتلة تزداد بزيادة السرعة وتصحيح ذلك الى ان الكتلة تزداد بزيادة الطاقة

والكتلة التي اكتسبتها السيارة الكهربية جاء على حساب الطاقة الخارجية من اما الموتورسيكل فانه لا يكتسب طاقة من اي مصدر خارجي وبالتالي فان كتلته لن تتغير مهما كانت سرعته


تحياتي

[عزام أبوصبحة]

دكتور حازم
هل تقصد اننا نستطيع ان نقول ان
كتلة الجسم المتحرك بسرعات عالية=كتلته السكونية + طاقة حركته على نفس السرعة

[HazemSakeek]

لا ليس هذا ما قصدته


الذي اقصده هو ان الموضوع يعتمد على مبدأ التكافؤ بين الكتلة والطاقة

E = m c^2

فلو ان كان هناك الكترون في معجل خطي يتم توزيده بطاقة ليتسارع ليبلغ سرعات كبيرة فاته في البداية يلزمنا طاقة صغيرة للوصول الى سرعات عادية وكلما وصل الالكترون سرعة اكبر كلما احتجنا طاقة اكبر لاضافة سرعات له وذلك لان جزء كبير من هذه الطاقة يلزم للتغلب على الزيادة في الكتلة

اما اذا كان الجسم يحمل مصدر الطاقة معه مثل سيارة تعمل على البنزين فان مقدار الزيادة في كتلة السيارة يعادل مقدار الفقد في كتلة البنزين ولذلك لن تتغير كتلة السيارة مهما بلغت سرعتها لانه في الحقيقة لم تزود السيارة بطاقة من مصدر خارجي


وعليه فان كتلة الجسم المتحرك بسرعات عالية = كتلته السكونية + مقدار الطاقة الخارجية التي سببت حركته


والا لماذا تزداد الكتلة (كما جاء في النظرية النسبية) عند زيادة سرعة الجسم اذا لم يكن لتكافؤ الكتلة والطاقة علاقة بالموضوع



تحياتي