在古典力学中,动能的表达式是 ( E_k = \frac{1}{2}mv^2 ),其中 ( m ) 是物体的质量,( v ) 是物体的速度。这个表达式适用于宏观物体在低速运动时的情况,即速度远小于光速(( v \ll c ))。
而在相对论中,动能的表达式则更为复杂。相对论动能表达式为 ( E_k = mc^2 - m_0c^2 ),其中 ( m ) 是相对论质量,( m_0 ) 是静质量,( c ) 是光速。相对论质量 ( m ) 与速度 ( v ) 的关系为 ( m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} )。当速度远小于光速时,相对论动能表达式可以近似为古典力学的动能表达式。
相对论动能表达式与古典力学动能表达式的主要区别在于: