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

13296. Формирование группового цифрового сигнала 45.85 KB
  Формирование группового цифрового сигнала передача телефонных сигналов по каналам ЦСП с ВРК осуществляется при использовании импульснокодовой модуляции ИКМ. В этом случае формирование группового цифрового сигнала предусматривает последовательное выполнение сле
13297. Линейный тракт аппаратуры ИКМ-30 10 KB
  Линейный тракт аппаратуры ИКМ30 включает в себя обслуживаемые оконечные и промежуточные станции соединенные кабельными линиями с включенными необслуживаемыми регенерационными пунктами НРП. Регенерация цифрового сигнала после прохождения каждого участка кабельно
13298. Искажение сигнала в линии 6.93 KB
  Искажение сигнала в линии На вход Регенераторарегенератор импульсов поступает искаженный помехами линейный сигнал. Основными видами помех в линейном тракте являются: межсимвольные помехи первогопервого и второговторого рода; переходные помехи от других с
13299. Межсимвольные помехи. Интегральный шум 4.81 KB
  Межсимвольные помехи. Интегральный шум Основной причиной появления межсимвольных помех являются искажения цифрового сигнала в кабельной линии возникающие за счет увеличения ее затухания с ростом частоты и нелинейности фазочастотной характеристики . Импульс после ...
13300. Переходные помехи 4.48 KB
  Переходные помехи Наличие переходных влияний между парами кабеля приводит к появлению переходных помех в каждой паре кабеля от систем передачи работающих по другим парам. Для подавления межсимвольной помехи возникшей за счет неравномерности частотной характерист
13301. Линейный корректор 36.29 KB
  Линейный корректор Ослабленный и искаженный в процессе прохождения по кабельной линии цифровой сигнал через симметрирующий трансформатор Тр1 поступает на вход линейного корректора ЛК осуществляющего коррекцию формы принимаемых импульсов и их усиление. Амплитудноча...
13302. Обобщенная схема регенератора импульсов 4.86 KB
  Обобщенная схема регенератора импульсов Целью работы является создание программы позволяющей наглядно проиллюстрировать работу Регенератора импульсоварегенератор. Требуется показать вид сигнала в его основных точках. Выберем обобщенную схему регенератора импульсо...
13303. ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО 1.99 MB
  Жилищный фонд включает недвижимое имущество с установленными правами владения, пользования и распоряжения в границах имущества: земельные участки и прочно связанные с ними жилые дома с жилыми и нежилыми помещениями, хозяйственные приусадебные постройки, зеленые насаждения с многолетним циклом развития
13304. Siemens. Каскадне регулювання Ручна установка параметрів регулювання без знання характеристики обладнання 681 KB
  Siemens. Каскадне регулювання Ручна установка параметрів регулювання без знання характеристики обладнання Параметри регулювання для оптимального регулювання устаткування в цьому випадку ще невідомі. Для утримання регулюючого контура в стабільному стані є наступні з...