45810

Релятивистская механика

Лекция

Физика

В СТО Эйнштейн рассматривал движение частиц в отсутствие потенциальных полей, т. е. Wp = 0 (в западной литературе теорию Эйнштейна называют частной теорией относительности).

Русский

2014-10-12

310.5 KB

3 чел.

ЛЕКЦИЯ  № 9

Гл. 5.   Релятивистская механика

(специальная теория относительности СТО)

1. Постулаты Эйнштейна

Теорема сложения скоростей в классической механике:

Понятие «одновременности».

Относительно наблюдателя в ракете:

s1 = s2  t1 = t2  одновременно.

Относительно земного наблюдателя:

t1 > t2  неодновременно ?!

1905 г. немецкий физик Альберт Эйнштейн сформулировал два постулата:

1) скорость света в вакууме является const и не зависит от скорости движения ни источника, ни приемника света;

2) все ИСО (даже движущиеся со   с) равноправны (основные физические законы неизменны во всех ИСО) – специальный принцип относительности Эйнштейна.

2. Преобразования Лоренца и следствия из них

    (9-1)

 При   преобразования Галилея.

 

Движущиеся часы идут медленнее неподвижных.

«Парадокс близнецов»

3) Сокращение расстояний

Движущееся тело имеет меньшую длину, чем неподвижное!

4) Релятивистский закон сложения скоростей

             (9-2)

Даже если

.

3. Релятивистский импульс. Основное уравнение движения

Согласно 2-му постулату Эйнштейна закон сохранения импульса должен выполняться в любой ИСО:

,

если , тогда   

С учетом  (9-2) получим:

Если обозначить   масса покоящегося тела (масса покоя), а скорость системы К', вместе с которой движется тело, , тогда

     (9-3)

m – релятивистская масса (масса движущегося тела).

Второй закон Ньютона  в релятивистской механике, согласно второму постулату Эйнштейна, будет иметь тот же вид:

    (9-4)

Из (9-4) следует, что действующая на тело сила  не направлена в сторону ускорения  .

4. Энергия. Взаимосвязь массы и энергии

В СТО Эйнштейн рассматривал движение частиц в отсутствие потенциальных полей, т. е. Wp = 0 (в западной литературе теорию Эйнштейна называют частной теорией относительности).

Эйнштейн впервые показал, что даже если частица покоится (Wk = 0), она тем не менее обладает энергией – энергией покоя.

          (9-5)

Тогда полная энергия тела

          (9-6)

Значит, энергия движения (кинетическая энергия)

.  (9-7)

При  , тогда , что соответ-ствует классической формуле для .

Всякое изменение энергии (массы) сопровождается изменением массы (энергии)

          (9-8)

 закон взаимосвязи массы и энергии.

Пример: кг. Дж.

Такая же энергия выделится при сгорании каменного угля массой

кг.

где q = 30 МДж/кг – удельная теплота сгорания каменного угля.

Если масса одного груженого углем вагона 70 т = 7104 кг, то для выделения такой же энергии ~ 1014 Дж потребуется сжечь  ва-гонов угля!

PAGE   \* MERGEFORMAT4

EMBED Equation.DSMT4

1

2

1

1

s2

'


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84633. Элементарные электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда 323.5 KB
  Если в пространстве обнаруживается действие сил на электрические заряды то говорят что в нем существует электрическое поле. Поле также реально как и вещество. Электрическое поле изучают с помощью пробного точечного положительного заряда величина которого своим действием заметно не искажает исследуемое поле.
84634. Энергетическая характеристика электрического поля 140 KB
  Потенциал электрического поля. Для характеристики электростатического поля вводят две величины: а силовая векторная характеристика напряженность; б энергетическая скалярная характеристика потенциал. 1 Потенциал электростатического поля.
84635. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электрическое поле вне и внутри проводника 686.5 KB
  Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электрическое поле вне и внутри проводника. При помещении проводника в электрическое поле его заряды начнут перемещаться что приведет к частичному разделению его зарядов. Отсутствие поля внутри проводника помещенного в электрическое поле применяется...
84636. РЕГЕНЕРАТОРЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК 7.06 MB
  Непременным условием создания любого теплового двигателя является наличие материальной среды – рабочего тела и, по меньшей мере, двух тепловых источников – источника высокой температуры (нагреватель), от которого получаем теплоту для преобразования части ее в работу...
84637. Социальное партнерство (социальный диалог) в охране труда 87.5 KB
  Социальное партнерство как принцип законодательного и нормативно правового обеспечения охраны труда. Социальное партнерство решает следующие вопросы: достижение консенсуса по вопросам обеспечения занятости; Создание дополнительных рабочих мест; Применение наемного труда с соблюдением...
84638. Анализ пассивов банка 43.69 KB
  Уставный фонд банка является основной составляющей собственных средств кредитной организации. Ему принадлежит наибольший удельный вес в собственном капитале. Поэтому важным направлением анализа собственного капитала банка является изучение уставного фонда.
84639. Основи місцевого самоврядування 84.5 KB
  Основи місцевого самоврядування Конституційно правові основи місцевого самоврядування в Україні. Матеріальна основа місцевого самоврядування. Фінансова основа місцевого самоврядування. Місцеві бюджети та позабюджетні кошти місцевого самоврядування.
84640. Сучасна система місцевого самоврядування в Україні та її елементи 145 KB
  Сучасна система місцевого самоврядування в Україні та її елементи Поняття і система місцевого самоврядування. Територіальна громада основний елемент системи місцевого самоврядування. Поняття та види органів місцевого самоврядування. Представницькі органи місцевого самоврядування сільські селищні міські ради.
84641. Основное и дополнительное сырье хлебопекарного производства, хранение тарное и бестарное. Виды и сорта муки. Значение химического состава муки в технологическом процессе 31.15 KB
  На всех этапах производственного процесса осуществляется сложный комплекс коллоидных, биохимических, микробиологических процессов, в результате которых мука превращается в хлеб - высококачественный продукт, обладающий вкусовыми свойствами и структурой, обеспечивающей его хорошую усвояемость.