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

53792. Конспекты уроков по медиабезопасности 2.59 MB
  Материалы сексуального характера в Интернете. Виртуальные знакомства через Интернет. Задачи: информирование учащихся о видах информации способной причинить вред здоровью несовершеннолетнему; информирование учащихся о способах незаконного распространения информации в сетях Интернет и мобильной сотовой связи; обучение детей и подростков правилам ответственности и безопасности пользования услугами Интернета и мобильной сотовой связи; предупреждения совершения учащимися правонарушений. Ожидаемые результаты уроков медиабезопасности:...
53795. Показатели деловой активности 31.5 KB
  Эти показатели имеют большое значение, поскольку характеризуют способность руководства предприятия организовать рациональную и эффективную трансформацию ресурсов в ходе текущей финансово-хозяйственной деятельности.
53796. Тестова контрольна робота з теми «Іменник» у 6-му класі 44 KB
  У якому рядку всі слова є іменниками А. У якому рядку всі слова є іменниками спільного роду А. У якому рядку всі слова пишуться з великої літери А. У якому рядку всі іменники в кличному відмінку мають закінчення ю А.
53797. Инструменты рынка ценных бумаг 27.5 KB
  Обыкновенная акция — ценная бумага, дающая право голоса на собрании акционеров и на участие в распределении чистой прибыли после выплаты процентов по облигациям и дивидендов по привилегированным акциям.
53798. Організація внутрішкільного контролю 139.5 KB
  Мета внутрішньо шкільного контролю полягає в: зборі оперативної інформації про стан керованих підсистем; поширенні передового педагогічного досвіду; підвищення рівня навчальних досягнень школярів; підвищення рівня вихованості учнів; своєчасному виявленні й виправленні попередженні помилок недоліків в організації й здійсненні навчальновиховного процесу; кваліфікованій допомозі педагогам у підвищенні педагогічної майстерності в оволодінні сучасними технологіями ефективними методами навчання і виховання. Функції внутрішньо...
53800. Стратегии управление оборотными активами 27 KB
  Осторожная стратегия предусматривает наличие большого объёма оборотных средств для обеспечения производственной деятельности фирмы. Такая стратегия является безопасной для фирмы, но в этом случае фирма теряет часть доходов