vraag bij afleiding E=mc²

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 26

vraag bij afleiding E=mc

Ik doe voor mijn eindwerk de speciale relativiteitstheorie. Ik ben ondertussen gekomen bij het stuk over E=mc². Ik heb een afleiding gevonden maar er is iets dat ik niet snap.

Ik heb mijn afleiding van deze site gehaald:

http://www.lorentz.leidenuniv.nl/~vanbaal/srt/studgen/

( onder die tekening met de doos staat het )

Opeens beweert Einstein dat mL-Md=0

Ik snap niet hoe hij hierbij komt?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: vraag bij afleiding E=mc

Echter al die tijd hebben er geen krachten van buiten op de doos gewerkt. Het zwaartepunt moet daarom op zijn plaats blijven.

Berichten: 26

Re: vraag bij afleiding E=mc

eendavid schreef: wo 02 mei 2012, 21:19


Maar hoe kom je dan juist aan die massa maal die afstand?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: vraag bij afleiding E=mc

Dat volgt uit de definitie van het massamiddelpunt. Stel dat je een systeem hebt met 2 deeltjes (het mogen er meer zijn, maar laat het ons zo eenvoudig mogelijk houden), met posities
\(x_1\)
respectievelijk
\(x_2\)
, die een ongekende kracht uitoefenen op elkaar, maar er is geen externe kracht die op deze deeltjes werkt. We weten dat de krachten gelijk aan tegengesteld zijn aan elkaar, wegens actie = reactie. Dan geldt volgens de wetten van Newton dat
\(m_1\frac{d^2}{dt^2}x_1=F,\quad m_2\frac{d^2}{dt^2}x_2=-F\)
.

Over hoe de individuele deeltjes bewegen kunnen we niets zeggen, daarvoor moeten we F kennen. Maar tellen we de twee vergelijkingen bij elkaar op, dan vind je
\(\frac{d^2}{dt^2}\left(m_1x_1+m_2x_2\right)=0\)
.

Dus je ziet dat
\(\frac{d}{dt}\left(m_1x_1+m_2x_2\right)\)
, en dus ook
\(\frac{d}{dt}\frac{m_1x_1+m_2x_2}{m_1+m_2}\)
, een constante is. Dat betekent dat het massamiddelpunt
\(\frac{m_1x_1+m_2x_2}{m_1+m_2}\)
met een constante snelheid beweegt. Als het oorspronkelijk stilstaat, dan blijft het stilstaan.

Dus als je het massamiddelpunt voor (onmiddelijk na uitzenden van het foton) en na (vlak voor het absorberen van het foton) berekent moet je hetzelfde vinden. Bereken nu zelf de positie van het massamiddelpunt na min de positie van het massamiddelpunt voor (je mag zelf de oorsprong kiezen). Dit moet natuurlijk gelijk zijn aan nul.

Reageer