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

4 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

79878. Интерфейсные устройства 51.5 KB
  Параллельный периферийный адаптер ППА К580ВВ55 ППА является программируемым интерфейсным модулем.42 ППА В ППА К580ВВ55 программируется направление обмена информацией по каждому из каналов А В С;режим обмена информацией и возможность обмена с прерываниями по каналам А и В. Управляющие сигналы: Таблица 4 А1 А0 адрес канала по которому осуществляется обмен; выбирается из таблицы; Чт используется для передачи информации из внешнего устройства в МП; Зп используется для передачи информации из МП во внешнее устройство; ВК выбор...
79879. РЕГУЛИРОВКИ В РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЕ 470.5 KB
  Автоматическая регулировка усиления АРУ ВАРУ временная автоматическая регулировка усиления БАРУ быстродействующая АРУ поддерживают выбранные показатели РЭА на требуемом уровне. Рассмотрим типовые схемы усилителей с автоматической регулировкой усилений АРУ. Схемы усилителя переменного напряжения с АРУ Усилители с дискретно регулируемым коэффициентом передачи. Схема усилителя с дискретно регулируемым коэффициентом передачи АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ Принцип действия и виды АРУ.
79880. Схемы специальных усилителей на ОУ 271 KB
  Напряжение на нагрузке Rн включенной в цепь ООС усилителя показана схема усилителя в котором нагрузка включена между выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Схема модифицированного двухканального усилителя показана модифицированная схема усилителя в котором дифференциальный усилитель выполнен на транзисторах V1 и V2.
79881. Логические функции и логические элементы. Представление информации физическими сигналами 2.73 MB
  Логические переменные хорошо описывают состояния таких объектов, как реле, тумблеры, кнопки, т.е. объектов, которые могут находиться в двух четко различимых состояниях...
79882. Типовые комбинационные устройства 2.34 MB
  В комбинационных схемах (КС) совокупность выходных сигналов в любой момент времени однозначно определяется входными сигналами, поступающими на входы в тот же момент времени. Закон функционирования КС определен, если задано соответствие между входными и выходными сигналами в виде таблицы
79883. Арифметические устройства 1.81 MB
  Примерами простейших конечных ЦА являются триггеры. Триггеры 4.1 RSтриггер Триггером Т называют логическую схему с положительной обратной связью имеющую два устойчивых состояния которые называются единичным и нулевым и обозначаются 1 и 0. Перевод триггера в единичное состояние путем воздействия на его входы называют установкой set триггера а устанавливающий сигнал и вход на который он воздействует обозначают S от set.
79885. Широкополосные усилители на транзисторах 131 KB
  Одним из наиболее распространенных и наиболее простых способов ВЧкоррекции с помощью частотнозависимой ООС является эмиттерная коррекция когда используется комплексная ООС в эмиттерной цепи с помощью цепи RэкорСэкор рис. Благодаря этой цепи в усилительном каскаде создается достаточно глубокая последовательная ООС по току. Конденсатор Сэ большой емкости шунтирует Rэ по переменному току на всех рабочих частотах поэтому частотнозависимая ООС создается только благодаря цепи RэкорСэкор. Для расширения полосы частот...
79886. Усилители постоянного тока. Операционные усилители 415.5 KB
  Коэффициент усиления Ку отношение приращения значения выходного напряжения к вызвавшему его изменению дифференциального входного напряжения. Входное сопротивление для синфазного сигнала rсф величина равная отношению приращения синфазного входного напряжения к приращению среднего входного тока ОУ rсф обычно на 1 2 порядка больше rвх.сф определяется как отношение изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению синфазного входного сигнала. Коэффициент влияния нестабильности источника питания Кп отношение изменения...