Следствия из преобразований Лоренца: изменение длин промежутков времени, закон сложения скоростей.

Сложение скоростей Непосредственным следствием преобразований Лоренца является релятивистское правило сложения скоростей. Если некоторый объект имеет компоненты скорости   относительно системы S и   — относительно S', то между ними существует следующая связь:

В этих соотношениях относительная скорость движения систем отсчёта v направлена вдоль оси x. Релятивистское сложение скоростей, как и преобразования Лоренца, при малых скоростях ( ) переходит в классический закон сложения скоростей.

Если объект движется со скоростью света   вдоль оси x относительно системы S, то такая же скорость у него будет и относительно S':  . Это означает, что скорость  является инвариантной (одинаковой) во всех ИСО Замедление времени Если часы неподвижны в системе  , то для двух последовательных событий имеет место  . Такие часы перемещаются относительно системы S по закону  , поэтому интервалы времени связаны следующим образом: Важно понимать, что в этой формуле интервал времени   измеряется одними движущимися часами  . Он сравнивается с показаниями   нескольких различных, синхронно идущих часов, расположенных в системе S, мимо которых движутся часы  . В результате такого сравнения оказывается, что движущиеся часы   идут медленнее неподвижных часов. С этим эффектом связан так называемый парадокс близнецов. Если часы движутся с переменной скоростью u(t) относительно инерциальной системы отсчёта, то время, измеряемое этими часами (т. н. собственное время) может быть вычислено по следующей формуле: где при помощи интегрирования суммируются интервалы времени в локально инерциальных системах отсчёта (т. н. мгновенно сопутствующих ИСО).

19. Уравнение состояния идеального газа. Макроскопическая система и ее термодинамическое состояние. Давление и температура газа, как основные микропараметры системы. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Макроскопическая система и ее термодинамическое состояние.В механике решались задачи различных движений тела или группы тел. Внутреннее строение тела и его состояние при этом не рассматривались. Молекулярная физика изучает физические свойства и агрегатные состояния тел в зависимости от их молекулярного строения, взаимодействия между частицами, образующими тело, характера их теплового движения. Мир, окружающий нас, состоит из макроскопических тел, которые построены из молекул и атомов. Число рассматриваемых частиц макроскопических тел огромное, их совокупность называется макроскопической системой. Макроскопическое состояние системы описывается с помощью макроскопических величин (величин, значительно превышающих атомные размеры), которые могут быть определены при макроскопических измерениях.  Наиболее типичные макроскопические системы содержат огромное число взаимодействующих атомов (например, в газе, близком по своим свойствам к идеальному газу при нормальных условиях, содержится порядка  ; в жидком или твердом состоянии –   ;). С точки зрения классической механики движение каждого атома описывается законами механики. Однако совокупность законов, определяющих поведение каждой частицы этой сложной системы, приводит к неразрешимой системе дифференциальных уравнений. Описание макроскопических свойств систем, состоящих из огромного количества частиц, основано на статистических методах.

Давление, температура - параметры состояния газа. Или их называют макропараметрами. Температура - внешняя характеристика скоростей частиц газа. Давление - внешняя характеристика соударений со стенками, например, сосуда. Идеальный газ Это несуществующая физическая модель газа, который состоит из большого числа молекул, размеры которых ничтожно малы по сравнению со средними расстояниями между ними. Молекулы такого газа можно считать материальными точками, это означает, что их вращательное и колебательное движения не принимаются во внимание. Движение молекул происходит без столкновений с другими молекулами, подчиняется законам Ньютона. Соударения молекул со стенками сосуда являются абсолютно упругими. Уравнение состояния  идеального газа  (иногда уравнение Клапейрона или уравнение Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид: , где p — давление,  — молярный объём, R — универсальная газовая постоянная T — абсолютная температура, К. Так как  , где   — количество вещества, а  , где m  — масса, M — молярная масса, уравнение состояния можно записать: Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона. Уравнение, выведенное Клапейроном, содержало некую не универсальную газовую постоянную r, значение которой необходимо было измерять для каждого газа:pV=rT Менделеев же обнаружил, что r прямо пропорциональна  , коэффициент пропорциональности R он назвал универсальной газовой постоянной. Изопроцессы. Макропараметры: давление, объем и температура описывают состояние газа. Если при неизменной массе газа один из параметров не изменяется, получим изопроцессы m=const (уравнение Клайперона) p=const изобарный процесс (Закон Гей-Люссака) V=const (изохорный процесс, Закон Шарля) T=const pV=const (изотермический процесс, Закон Бойля-Мариотта) m const (Уравнение Менделеева-Клайперона).