作业帮求解广义相对论相关问题
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/30 04:16:01
求解广义相对论相关问题
1.万有引力是惯性力,那么行星围绕恒星公转时质量会不会随速度的变化而变化?
2.静止在高空的物体是怎样落到地面的?既然不受力,它的速度增加了,是什么做功了?
3.如果说万有引力是惯性力,那么物体产生加速度也应该只是相对于该星球的加速度,那么它相对于其他恒星的速度会变么?如果变了,那还是惯性力么.同第2问,它的速度增加了,是什么做功了?
1.万有引力是惯性力,那么行星围绕恒星公转时质量会不会随速度的变化而变化?
2.静止在高空的物体是怎样落到地面的?既然不受力,它的速度增加了,是什么做功了?
3.如果说万有引力是惯性力,那么物体产生加速度也应该只是相对于该星球的加速度,那么它相对于其他恒星的速度会变么?如果变了,那还是惯性力么.同第2问,它的速度增加了,是什么做功了?
1.会的,在引力场或者或弯曲的时空中物体的质量大小取决于运动速度和所处时空度规(表征时空弯曲程度),速度越大,所处时空越弯曲(或说引力越强),其相对质量就越大；但其固有质量不变.
2.物体在弯曲的时空中不受外力时将做惯性运动,时空轨迹是四维短程线,在弯曲的时空中一般而言不是匀速直线运动或静止,而是变速曲线运动(包括变速直线和匀速曲线)；静止在高空的物体由于处在弯曲的时空(等效为引力场)中,随着时间的变化,必然沿着四维时空短程线保持惯性,这在三维空间中表现为自由落体.
对物体自身而言,它只是在弯曲的时空中保持惯性,自身速度不变,固有质量和能量不变,不受力也没被做功；但它相对于外界的速度变了,所处时空位置和时空度规变了,相对质量和能量也就变了,而不是什么力做功了,但效果相当于引力做功了.
当落体受到地面支持力而相对静止时,就不再沿四维时空短程线保持惯性而继续下落,而是在支持力的持续作用下偏离时空短程线,表现为相对静止.事实上,地球上的大部分物体都是受外力作用(如地球内部物质的排斥支持力、相互作用力等)的非落体,都不是在沿着惯性短程线运动,即都处于非惯性状态.
3.落体沿四维时空短程线做惯性下落运动,其他恒星也在做四维时空短程线惯性运动,由于它们各自所处的时空弯曲状况不同,短程线运动也就不同,因而它们之间的相对速度就比较复杂,一般是复杂变化的,这在本质上是它们各自惯性运动的结果,也可以说是各自所受引力作用的结果；所以它们的相对速度增加或减小都是很自然的,不是什么做功了,而是所处时空的弯曲状况决定的,当然也可以说是等效引力“做功”的结果.
2.物体在弯曲的时空中不受外力时将做惯性运动,时空轨迹是四维短程线,在弯曲的时空中一般而言不是匀速直线运动或静止,而是变速曲线运动(包括变速直线和匀速曲线)；静止在高空的物体由于处在弯曲的时空(等效为引力场)中,随着时间的变化,必然沿着四维时空短程线保持惯性,这在三维空间中表现为自由落体.
对物体自身而言,它只是在弯曲的时空中保持惯性,自身速度不变,固有质量和能量不变,不受力也没被做功；但它相对于外界的速度变了,所处时空位置和时空度规变了,相对质量和能量也就变了,而不是什么力做功了,但效果相当于引力做功了.
当落体受到地面支持力而相对静止时,就不再沿四维时空短程线保持惯性而继续下落,而是在支持力的持续作用下偏离时空短程线,表现为相对静止.事实上,地球上的大部分物体都是受外力作用(如地球内部物质的排斥支持力、相互作用力等)的非落体,都不是在沿着惯性短程线运动,即都处于非惯性状态.
3.落体沿四维时空短程线做惯性下落运动,其他恒星也在做四维时空短程线惯性运动,由于它们各自所处的时空弯曲状况不同,短程线运动也就不同,因而它们之间的相对速度就比较复杂,一般是复杂变化的,这在本质上是它们各自惯性运动的结果,也可以说是各自所受引力作用的结果；所以它们的相对速度增加或减小都是很自然的,不是什么做功了,而是所处时空的弯曲状况决定的,当然也可以说是等效引力“做功”的结果.