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

7670. Поняття і види операцій на виробничому підприємстві 24.02 KB
  Поняття і види операцій на виробничому підприємстві Системні властивості часових звязків виявляються в зєднанні речових елементів процесу в просторі і в часі таким чином, щоб функціонування елементів системи (підрозділів підприємства) за...
7671. Поняття і основні елементи виробничої структури підприємства 40.26 KB
  Структура виробничого процесу. Виробничий процес - це сукупність взаємоповязаних дій людей, засобів праці та природи, потрібних для виготовлення продукції. Основними елементами виробничого процесу є процес праці як свідома діяльність людини, предмети та засоби праці...
7672. Поняття і показники виробничої потужності підприємства 55.82 KB
  Поняття і показники виробничої потужності підприємства Кожне підприємство як товаровиробник має певну виробничу потужність, яка справляє вирішальний вплив на багато важливих параметрів його виробничої діяльності. Під виробничою потужністю розуміють ...
7673. Системи оперативно–календарного планування виробництва 52.91 KB
  Системи оперативно–календарного планування виробництва Зміст і завдання оперативно-календарного планування Сформована на кожному етапі планування виробнича програма підприємства повинна бути деталізована у часі та доведена до конкретних виробни...
7674. Склад і завдання енергетичного господарства підприємства 19.19 KB
  Склад і завдання енергетичного господарства підприємства Склад і основні задачі Енергетичне господарство підприємства постачає його виробничі і господарсько-побутові служби усіма видами енергії (електроенергія, теплова енергія палива, пари, га...
7675. Склад і завдання інструментального господарства 21.54 KB
  Склад і завдання інструментального господарства Інструментальне господарство - це сукупність загальнозаводських і цехових підрозділів, які зайняті постачанням, виготовленням, ремонтом, відновленням інструменту і технологічної оснастки, їх облік, збе...
7676. Склад і завдання ремонтного господарства підприємства 18 KB
  Склад і завдання ремонтного господарства підприємства Високі темпи розвитку промисловості супроводжуються швидким ростом основних засобів і особливо їх активної частини - машин і обладнання. В забезпеченні найбільш ефективного їх використання в...
7677. Склад і структура виробничого процесу 84.18 KB
  Склад і структура виробничого процесу Сутність та елементний склад структури. Первісним ланцюгом в організації виробничого процесу та базовим осередком (елементом) виробничої системи є робочі місця, на яких виконуються робітниками (групою робітників...
7678. Типи організації виробництва та їх характеристика 18.18 KB
  Типи організації виробництва та їх характеристика Виробництво - це процес створення матеріальних благ, необхідних для існування і розвитку суспільства.Виробничий процес є послідовною зміною стану предмета праці при перетворенні його з матеріалів і с...