Sách vật lý Lực/Động lực

Tủ sách mở Wikibooks

Cơ động Newton[sửa]

Lực làm cho một khối lượng vật di chuyển thẳng hàng ở một vận tốc . Động lực có ký hiệu đo bằng đơn vị Newton N

F --> O -->

Công thức toán

Với

Trong cơ động Newton , Khối lượng vật không đổi theo vận tốc di chuyển

Cơ động Einstein[sửa]

Trong thuyết tương đối hẹp, khối lượng và năng lượngtương đương với nhau qua công thức E = mc2 (như khi tính toán công cần thiết để gia tốc một vật). Khi vận tốc của vật tăng lên, thì năng lượng của nó cũng tăng và do vậy khối lượng cũng tăng tương đương (quán tính). Do vậy cần nhiều lực hơn để gia tốc nó so với khi vật có vận tốc nhỏ. Định luật hai của Newton viết dưới dạng

vẫn còn đúng theo định nghĩa toán học. Nhưng để bảo toàn, động lượng tương đối tính phải được định nghĩa lại thành:

với

là vận tốc
tốc độ ánh sáng
khối lượng nghỉ.

Biểu thức tương đối tính liên hệ lực và gia tốc cho một hạt với khối lượng nghỉ không đổi khác 0 chuyển động theo hướng là:

trong đó hệ số Lorentz

Trong giai đoạn đầu của thuyết tương đối đặc biệt, biểu thức được gọi là khối lượng theo phương dọc và phương ngang. Lực tương đối tính không tạo ra gia tốc đều, mà gia tốc của vật giảm khi vận tốc của nó tiệm cận đến tốc độ ánh sáng. Lưu ý rằng không xác định đối với vật có khối lượng nghỉ khác 0 tại vận tốc ánh sáng, và lý thuyết tương đối không cho một tiên đoán nào về vật tại vận tốc này.

Có thể viết lại định nghĩa lực theo thuyết tương đối như sau

bằng cách sử dụng vectơ-4. Biểu thức này đúng trong thuyết tương đối khi lực-4, là khối lượng bất biến, và gia tốc-4.

Trong cơ động Newton , Khối lượng vật thay đổi theo vận tốc di chuyển ở vận tốc cực nhanh v ~ = C

Cơ động lượng tử[sửa]