什麼是相對論動能?
在狹義相對論中,當物體速度逐漸接近光速 c ≈ 299,792,458 公尺/秒時,它的動能增長速度會比牛頓的 ((1) ÷ (2))mv^2 預測的還要快。精確的算式為
如何使用本計算器
輸入物體的靜止質量(公斤)以及速度(公尺/秒)。計算器會回傳以焦耳為單位的相對論動能、勞侖茲因子 \gamma、速度比值 \beta = v/c,以及古典的 ((1) ÷ (2))mv^2 數值,讓你一眼看出相對論修正項到底有多大。
公式解析
首先計算 \beta = v/c,接著求出 \gamma = ((1) ÷ (√(1 - \beta^2)))。相對論動能就是總相對論能量 \gamma mc^2 減去靜止能量 mc^2,得到 (\gamma - 1)mc^2。在低速情況下 \gamma ≈ 1 + ((1) ÷ (2))\beta^2,因此 (\gamma - 1)mc^2 ≈ ((1) ÷ (2))mv^2,正好還原成我們熟悉的牛頓公式。
實例演算
假設 m = 1 公斤,以 v = 150,000,000 公尺/秒運動。則 \beta = 150,000,000 / 299,792,458 ≈ 0.50035,\beta^2 ≈ 0.25035,\gamma = ((1) ÷ (√(0.74965))) ≈ 1.15490。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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