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

8991. Этические проблемы современной российской науки 54.5 KB
  Этические проблемы современной российской науки Социальное поведение регулируется правом и этикой. Право определяет однозначные общественные отношения, в то время как этика служит вектором поведения в неоднозначных, противоречивых ситуациях, н...
8992. Общие проблемы философии науки 168.5 KB
  Общие проблемы философии науки Вопрос № 13: Идеалы и нормы исследования, их социокультурная размерность и роль в научной деятельности. Ответ на вопрос: Научная деятельность, как и любая другая, руководствуется, во-первых, вполне определенным...
8993. Лекции по философии. Соотношение философии и науки по предмету 262.48 KB
  Лекция № 1. Предмет философии. Основная проблема: соотношение философии и науки по предмету. Цель: определить предмет философии как отношение человека к миру, так что аспекты этого отношения (онтологический, гносеологический и аксиологический) опред...
8994. Определение места философии в жизни человека 362.5 KB
  Определение места философии в жизни человека. Основная часть. Хайдеггер М. Основные понятия метафизики. Мамардашвили М. Как я понимаю философию. Соловьев Вл. Исторические дела философии. Бердяев Н.А. Философия как творческий акт. Приложение. Соловье...
8995. Философия античности. Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание 319 KB
  Философия античности. Основная часть. Платон: Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание. Теоретическое знание и философское познание. Философия как стремление к мудрости. Аристотель: О философии. О началах и причинах вещей. Материя и движ...
8996. Философия Средневековья. Теодицея: причины возникновения зла в мире 263 KB
  Философия Средневековья. Основная часть. О философии. Поиск Бога и доказательство Его бытия. Теодицея: причины возникновения зла в мире. Теория познания: вера и разум. Приложение. Библия: Первая книга Моисеева. Бытие. Время и вечность. О сущем и сущ...
8997. Философия Нового времени и Просвещения. Научное познание: методология рационализма 140.5 KB
  Философия Нового времени и Просвещения. Основная часть. Новоевропейская картина мира. Рене Декарт: Научное познание: методология рационализма. Интеллектуальная интуиция. Френсис Бэкон: Цель познания. Экспериментальный метод научного познания. Дж. Ло...
8998. Немецкая классическая философия. Нравственная философия 234.5 KB
  Немецкая классическая философия. Основная часть. И. Кант: Теория познания. Нравственная философия. Г.В.Ф. Гегель: О философии. Наука логики. О природе деалектического. Всемирная история. Основная часть. В конце XVIII - XIX вв. в Германии насту...
8999. Философия материализма. Сущность человека и критика религии 403 KB
  Философия материализма. Основная часть. Фейербах Л. О философии. Сущность человека и критика религии. К. Маркс, Ф. Энгельс. О философии. Природа и сущность человека. Отчужденный труд. Материалистическое понимание истории. Теория коммунистического ра...