超光速物体的基本特性-机电毕业论文网(6)

　　由此可知，超光速领域的动量定理表达式为：

F= - dp/dt= - d(mu)/dt ……(16)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

为方便起见，我们讨论超光速领域u>>c时的情况。

当u>>c时，（15）式只取第一、二项，第三项以后忽略不计。

物体的动能为：Ek =(m0c³/u) +(m0c⁵/2u³)，

同理，物体的质量为：m=(m0c/u) +(m0c³/2u³)

物体的动量为：p=mu=(m0c) +(m0c³/2u²)

将动量对时间求导数：dp/dt=(m0u c³du/dt) =m0uc³a

 a为物体的加速度。根据(16)式，

F=-m0uc³a……(17)

　　上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c³为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

　　我们讨论超光速领域（u>>c），外力做功与物体的动能变化关系的规律。

当u>>c时，（15）式只取第一项，第二项以后忽略不计。动能为：

Ek =(m0c³/u)

超光速领域（u>>c）的动能定理为：

w=△Ek =m0c³[ (1/u2)- (1/u1)]

当合外力做正功时（w>0），物体动能增加（△Ek>0），运动速度减小（u2 <u1）。即物体需要减速时，必须从外界吸取能量。

当合外力做负功时（w <0），物体动能减小（△Ek <0），运动速度增加（u2 >u1）；即物体需要加速时，必须克服阻力做功，向外界释放能量。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

　　质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。 小球A速度变为v’。

　　原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。 小球B的速度永远达不到c。

　　小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c> v’。

　　即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

　　如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！