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Énergie relativiste : questions réponses

Rappel de la discussion
Énergie relativiste : questions réponses
Romuald Hausser - le 2 février 2007

Comment fait-on pour calculez la quantité de mouvement en RR. Et comment fait-on pour trouver le lien entre l’énérgie, la quantité de mouvement et la masse, apartir de la matrice de la transformation de lorenz ?

Dans l’attente de votre réponse.

Énergie relativiste : questions réponses
- le 2 février 2007

La quantité de mouvement, l’énergie totale et l’énergie cinétique d’un mobile dont la vitesse $v=\beta c$ n’est pas négligeable devant celle de la lumière $c$ peuvent se calculer à partir des formules rappelées dans l’article Énergie totale, énergie cinétique et énergie de masse.

La vitesse $\beta$ n’est pas souvent utilisée pour résoudre des problèmes concernant la quantité de mouvement et l’énergie de particules animées de vitesses relativistes et il n’est pas très pratique de se servir des expressions de l’énergie et de la quantité de mouvement qui font intervenir $\frac{1}{\sqrt{1-\beta^2}}$ car une variation infime de $\beta$ correspond à une variation énorme de la quantité de mouvement ou de l’énergie d’une particule dont la vitesse est proche de celle de la lumière. Les problèmes de particules rapides se posent plutôt en fonction de leur énergie cinétique $E_{cin}$ ou de leur énergie totale $E$. Les formules :

$E^2-p^2=m^2$
$E_{cin}=E-m$

permettent alors de trouver les quantités de mouvement de chaque particule et il est bien plus commode de ne pas mentionner la vitesse et de ne pas utiliser de formule où elle intervient. Si la vitesse $\beta$ est explicitement demandée vous pouvez la calculer en utilisant l’expression :

$\beta=th\theta=\frac{sinh\theta}{cosh\theta}=\frac{m sinh\theta}{m cosh\theta}=\frac{p}{E}$