Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

то что давала филимонова / Лекции Механика для студентов Физика

.pdf
Скачиваний:
292
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
4.53 Mб
Скачать

ω,dϕ,ε

- аксиальные векторы

r

 

dω

 

ε =

 

 

 

 

dt

r

< εr

 

 

>=

ω

 

 

 

t

Связь между линейными и угловыми кинетическими параметрами.

 

r

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìv

^ ω

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

r

 

r

 

 

 

 

r

=

 

r

×

 

 

v

×sin α

 

 

 

ír

 

 

r

Þ v

 

= r

´ω Þ

v

r

 

ω

 

 

 

îr

^ v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

]

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

r

 

r

r

r

r

 

r dv

 

 

 

 

d[ω, r

 

 

dω

 

 

 

r dr

 

 

 

a

=

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

´ r

+

 

´ω = ε ´ r

+ ω ´ v

dt

 

 

 

 

 

 

 

dt

r

 

 

 

dt

 

dt

 

r

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

= ε ´ r

+ ω ´ v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

r

=

 

r

×

 

 

r

 

 

 

 

 

r

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

ε ´ r

 

ε

r

 

×sin(ε

, r ) = ε × r =

aτ

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω *v

=

ω

 

×

 

v

 

×sin 90

 

= ω

 

× R =

 

 

 

 

=

 

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

r

r

 

r

 

 

 

 

r

r

 

 

r

× ay + k × az

a

 

= aτ + an

= τ × aτ

 

+ n × an

= i

× ax + j

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a2

+ a2

+ a2

 

= a2 + a2

 

= ω 4 × R2 + ε 2 × R2

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

τ

n

 

 

 

 

 

r

 

 

r

é рад

 

1

 

 

ù

 

 

 

 

 

 

 

dω

 

= с−2

 

 

 

 

ε =

dt

ê

 

2

=

 

 

 

ú

 

 

 

 

с

с

2

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

û

 

 

 

 

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДЕКАРТОВЫХ КООРДИНАТ И КОМПОНЕНТ ВЕКТОРА. ИНВАРИАНТНЫЙ ХАРАКТЕР ВЕКТОРА.

Рассмотрим геометрические преобразования координат. Используя векторные преобразования найдем формулы преобразования координат.

Формулы преобразования координат формулы, связывающие координаты точки в одной системе с её координатами в другой.

Рассмотрим две трехмерные декартовы системы координат начала которых определяет a , а оси повернуты относительно друг друга на некоторый угол.

11

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

A(x′, y′, z′) - в штрихованной системе координат A(x, y, z) - в нештрихованной системе координат r = r′ + a

r

r

r

r¢

¢

r¢

× y

¢

r¢

× z

¢

r

(1)

i

× x + j

× y + k

× z = i

× x

+ j

 

+ k

 

+ a

Умножим обе части уравнения скалярно на i

 

r

 

2

r

 

r

r r

¢

× x

¢

+

r

¢

× y

¢

r

¢

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

× x = i

× a

+ i (i

 

 

j

 

 

+ k

 

× z )

 

x = ax + x

¢

 

r r¢

+ y

¢

 

r r¢

 

 

¢

 

r

r

¢

 

× (i , i )

 

× (i , j ) + z

 

× (i , k )

Пусть:

x = x1

x′ = x

y = x2

 

 

1

y′ = x2

z = x3

z′ = x3

ir -1

r

r

 

i

 

−1

- 2

r

 

 

j

 

 

j

r

 

 

− 2

- 3

r

 

 

k

 

 

k

 

 

 

− 3

Тогда:

x

1

= a

 

+ x

×α

11′

+ x

 

×α

12′

+ x

3

×α

13′

 

 

x1

1

 

 

2

 

 

 

x

2

= a

+ x

¢

×α

21′

+ x

¢ ×α

22′

+ x

¢

×α

23′

 

 

 

x2

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

x3

= ax3

+ x1¢¢ ×α31′ + x2¢ ×α32′ + x3¢ ×α33′

Обратные преобразования координат:

r = r+ a

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r¢

 

 

 

r

 

r

 

× z

 

 

 

r

 

r¢

 

 

¢

 

r¢

× y

¢

 

× z

¢

(2)

i

× x + j

× y + k

 

- a = i

× x

+ j

 

 

+ k

 

x

¢

= -a

x

+ x ×α

1′1

+ x

2

 

×α

 

 

+ x ×α

1′3

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

1′2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

¢

= -a

+ x ×α

2′1

+ x ×α

2′2

+ x ×α

2′3

 

 

 

 

2

 

x2

1

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x

¢

= -a

+ x

×α

3′1

+ x

 

×α

3′2

 

+ x

 

×α

3′3

 

 

 

3

 

x3

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Если в одной системе координат известны проекции вектора, то их можно определить и в другой, оси которой произвольным образом ориентированы относительно осей первой системы. Необходимо знать расположение начала координат и углы между осями.

Рассмотрим инвариантный характер вектора:

12

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

 

r

× Ax

 

r

× Ay + k × Az

A = i

+ j

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

=

 

A2

+ A2 + A2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

z

 

 

 

 

r

r

¢× Ax

¢

+

r

¢

 

 

r

¢

A

= i

 

j¢ × Ay

 

+ k

¢× Az

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

=

¢2

 

 

¢2

 

¢2

 

 

 

Ax

 

+ Ay + Az

 

Компоненты вектора в разных системах отсчета разные, а его модуль неизменен.

Величины, численные значения которых не изменяются при преобразованиях координат называются инвариантами, а те, которые изменяются вариантами.

Вектор упорядоченная совокупность трех чисел, представляющих собой величины, зависящие от системы координат и преобразующиеся при повороте этих систем так же, как преобразуются компоненты вектора.

Рассмотрим инерциальные системы отсчета и принципы относительности Галилея.

Физические преобразования координат:

Системы отсчета

Инерциальные Неинерциальные

Система отсчета совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и отсчитывающих время часов.

ИСО такие системы отсчета, которые движутся поступательно, равномерно и прямолинейно относительно друг друга.

Неинерциальные СО такие системы отсчета, которые движутся прямолинейно, поступательно и ускоренно относительно друг друга, или вращающиеся системы отсчета.

ИСО:

1)Пространство имеет три измерения и подчиняется Евклидовой геометрии.

2)Независимо от трехмерного пространства существует время, но вместе с этим время всегда связано с пространством законами движения.

3)Признается справедливость закона инерции Галилея-Ньютона и существование инерциальных систем, где выполняются законы Ньютона.

4)Признается, что во всех инерциальных системах механические явления

протекают одинаково в соответствии с принципом относительности

13

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Галилея. Во всех ИСО законы классической механики имеют одинаковую форму.

5)Все ИСО всегда эквивалентны друг другу и ни одна система не отличается от другой.

6)Соблюдается принцип дальнодействия. Т. е. взаимодействие осуществляется мгновенно.

7)Время в ИСО абсолютно и неизменно.

8)Движение в этих системах должно рассматриваться только относительно одной системы отсчета.

МЕХАНИКА

РЕЛЯТИВИСТСКАЯ НЕРЕЛЯТИВИСТСКАЯ

Нерелятивистская механика, как и релятивистская рассматривает движение тел, но их скорости различны:

Нерелятивистская: скорости тел много меньше С. Релятивистская: скорости тел соизмеримы с С.

Преобразования Галилея преобразования в нерелятивистской механике.

Пусть К неподвижная система отсчета, K - движется со скоростью V вдоль оси ОХ.

Причем

при

t=0

O и O′

совпадаютÞ OO= x = v × t .

 

Т. к. движение

параллельно

ОХ, то:

y = y′, z = z′,r = r+ v ×t

 

 

Время абсолютно и неизменно для всех ИСО. Это интуитивное предположение принимается без доказательств в классической механике.

Векторные прямые преобразования Галилея для ИСО:

ìt = t

ír¢ = r - r ×

îr r v t

Скалярные преобразования Галилея для ИСО:

ìx= x - v ×t ïïy¢ = y

íïz¢ = z ïît¢ = t

14

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Uабс
Uотн

Систему K можно считать неподвижнойÞ К-система будет двигаться относительно K со скоростью v .

Обратные преобразования Галилея:

ìr = r¢ + íît = t¢

ìx = x¢ +

ïïy = y¢ íïz = z¢

ïît = t¢

v×t

v×t Время инвариантная величина, а координаты инвариантные.

Пусть в K -системе находится неподвижный стержень. Одновременно зафиксируем его концы.

ìïx1, x2

K ¢ : ïíy1¢, y2¢ Þ длина стержня в неподвижной К¢ системе :

ïïz ¢, z ¢

î 1 2

l¢ = (x2¢ - x1¢)2 + (y2¢ - y1¢)2 + (z2¢ - z1¢)2

ìx , x

K: ïíy1 , y2 Þ длина стержня в К системе : l = (x2 - x1 )2 + (y2 - y1 )2 + (z2 - z1 )2

ïîz1 , z21 2

Т. к.

y = y¢, z = z¢, x = x¢ + v ×t,t1 = t2 Þ x1- x2= x1 - x2 , y1- y2= y1 - y2 , z1- z2= z1 - z2 Þ

l = lÞ l – инвариант в преобразованиях Галилея.

 

Закон сложения скоростей:

 

 

Т.

к.

r в K и K′

зависит от tÞ U x =

dx

Система K

движется параллельно

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОХÞ из преобразований Галилея:

 

 

ì

¢

 

d(x - v ×t)

 

dx

 

 

 

 

ïUx

=

 

 

=

 

- v = Ux - v

 

 

 

dt

dt

 

 

ï

 

 

dy¢

 

 

 

 

 

¢

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

- закон сложения скоростей в преобразованиях

ïíU y

=

 

= U y

 

 

dt

 

 

ï

¢

= Uz

 

 

 

 

 

 

 

ïUz

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Галилея.

- скорость тела относительно неподвижной системы.

- скорость тела относительно подвижной системы отсчета.

Uабс = Uотн +Uпереносная

15

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

ì

 

 

¢

 

dU x¢

d(U x - v)

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

= ax - 0 = ax

 

 

 

 

 

= dt =

dt

 

 

ïax

 

 

 

ï

 

 

¢

 

dU y¢

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

r r

Þ a - инвариант.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

ïíay

¢

=

 

dt = ay

Þ a = a

 

 

ï

a

 

= a

 

 

 

 

 

 

ï

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

î

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инварианты: a,l,t, уравнение движения

Варианты: x, y, z,v, p

Первым, что вызвало критику стал закон сложения скоростей. В экспериментах по определению скорости света выяснилось, что закон не работает, когда скорости тел соизмеримы с С.

Эксперименты доказали, что С не зависит от движения источника и наблюдателя.

Свойства С:

1)С=const, т. е. не зависит от движения источника и приемника.

2)С одинакова по любому направлению

3)С не зависит от системы отсчета

4)Никоим образом нельзя передать сигнал со скоростью большей С

5)С скорость распространения электромагнитного излучения в

свободном от вещества пространстве и не зависит от частоты излучения; скорость света в вакууме равна константе (является одной из физических констант).

В1905 году Эйнштейн высказал мысль о постоянстве С.

Постулаты Эйнштейна.

Преобразования Лоренца-Эйнштейна:

1)Принцип относительности Галилея.

2)Принцип постоянства С в вакууме.

3)Свойство однородности и изотропности пространства.

4)Свойство однородности времени.

Однородность пространства состоит в том, что каждая точка пространства ничем не отличается от любой другой.

Изотропность пространства состоит в том, что его физические свойства по всем направлениям одинаковы.

Однородность времени одинаковость изменения данной физической ситуации не зависит от того, когда она сложилась.

16

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Пусть в момент времени, равный нулю в начале координат произошла вспышка света.

Свет достиг в К-системе точек r сферы за время t, в K -системе точек rсферы за время t. Т. к. С - неизменнаÞ r = c ×t,r= c ×tÞ

r 2

= (C *t)2

= x2

+ y2

+ z2

 

(1)

r

¢2

¢

2

= x

¢2

+ z

¢2

+ y

¢2

(2)

 

= (C *t )

 

 

 

 

Т. к. пространство и время однородны, можно предположить, что между координатами и временем существует следующая связь: x= γ (x - v *t) (3) Если тело движется со скоростью много меньшей С, то γ = 1.

t= a ×t + b × x (4)

Для v << c b=0, a=1.

γ 2 (x - v ×t)2 + y2 + z2 = C2 × (a ×t + b × x)2

γ 2 × x2 + γ 2 × v2 ×t2 - 2 ×γ 2 × x × v ×t + y2 + z2 - C2 × a2 ×t2 - C2 ×b2 × x2 - 2 ×C2 × a ×t ×b × x = 0 x2 × 2 - C2 ×b2 ) + y2 + z2 + x ×t × (-2 ×γ 2 × v - 2 ×C2 × a ×b) = t2 × (C2 × a2 - γ 2 × v2 ) (5)

Сравним (1) и (5):

ì1 = γ 2 - C2 ×b2

ï

í2 × x ×t × 2 × v + C2 × a ×b) = 0 ïîC2 = C2 × a2 - γ 2 × v2

Решая систему уравнений убедимся, что:

b = -

 

γ × v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2 × a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

= a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

=

 

 

 

C

 

 

 

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2 - v2

 

1-

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ × v

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

= -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

=

 

 

x - v ×t

, y

¢

= y, z

¢

= z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ × v × x

 

 

 

 

 

 

v × x

 

t -

v × x

 

 

t¢

= γ ×t -

= γ × (t -

) =

C2

 

 

 

C

2

 

C

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

v

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямые преобразования Лоренца-Эйнштейна:

17

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

y′ = z¢ =

x¢ =

t¢ =

y z

x - v ×t

1- v2

C2

t - v * x C2

1- v2

C2

Обратные преобразования Лоренца-Эйнштейна:

x = x+ v ×t

1- v2

C2

y= y¢

z= z¢

 

 

¢

 

¢

 

 

t

+

v × x

 

t =

 

C2

 

 

 

 

 

 

1- v2

C2

Эти преобразования справедливы, когда система K движется вдоль ОХ со скоростью, сравнимой с С. Если же скорость много меньше С, то преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.

18

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ И ПРИНЦИП ПРИЧИННОСТИ.

СОКРАЩЕНИЕ ДЛИНЫ И ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМЫ ДВИЖУЩИХСЯ ТЕЛ.

Одновременность событий в различных системах отсчета. Относительность одновременности, принцип причинности.

Пусть в системе K в точках с координатами x1, x2 в моменты времени t1, t2 происходят два события. В системе Kим соответствуют координаты x1′, x2и моменты времени t1′, t2.

 

 

 

x

1 - vt1

 

 

 

 

t

- vx1

 

 

 

x1¢ =

 

 

 

 

; t1¢ =

1

 

c2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

v2

1-

 

v2

 

 

 

 

 

c2

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 -

vx

 

 

 

¢

 

 

x2 - vt2

 

 

 

¢

 

 

c22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

=

 

 

 

 

v2

 

 

 

; t2 =

 

 

 

;

 

 

 

 

 

1-

 

 

 

 

 

 

1-

v2

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = x2 = x; t1 = t2 = t;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1¢ = y1; z1¢ = z1

 

 

 

 

 

 

 

 

системе K

 

 

 

1. Если

 

 

 

события

 

в

происходят в

одной точке x1 = x2 и

 

 

 

одновременно,

 

то

t1 = t2 . Тогда

x1¢ = x2¢ и t1¢ = t2¢ .

То есть, эти события

 

 

 

являются одновременными и пространственно совмещены.

2.Если события в системе K пространственно разобщены, x1 ¹ x2 , но одновременны, t1 = t2 , то

 

 

 

x

1 - vt1

 

 

 

 

 

t

- vx1

x1¢ =

 

 

 

 

; t1¢ =

1

 

 

c2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

v2

 

 

 

 

1-

 

v2

 

 

c2

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 -

vx

¢

 

 

x2 - vt2

 

 

 

¢

 

 

 

c22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

=

 

 

 

 

v2

 

 

 

; t2

=

 

 

 

 

 

;

 

 

1-

 

 

 

 

 

 

 

1-

v2

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1¢ ¹ x2¢; t1¢ ¹ t2¢;

в системе Kэти события неодновременны и пространственно разобщены.

Таким образом, если события одновременны и пространственно разобщены в К, то в K они и не одновременны и пространственно разобщены. События,

происходящие одновременно в одной системе являются неодновременными в

19

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

другой. Т. е. понятии одновременности не имеет абсолютного значения при движении тел на больших скоростях, t – относительная величина.

 

(x - x ) ×

 

v

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

Dt¢ =

1

2

 

Þ Dt¢ > 0 если x1

> x2

Если

K

будет

двигаться

в

 

 

 

 

 

 

v2

 

1-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

противоположную сторону,

то

x2 > x1 Þ Dt< 0 Þ при переходе от одной

системы к другой последовательность событий может быть нарушена. Чтобы последовательность событий не была нарушена нужно, чтобы vK < C

3) Аналогично рассмотрим и случай, когда t1 ¹ t2 , x1 ¹ x2

 

 

 

t

 

- t

 

-

v

 

(x

 

- x )

¢

¢

 

 

C 2

 

 

 

2

 

1

 

 

 

2

1

Dt¢ = t2

- t1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введем скорость передачи влияния:

x2 - x1 = vвл (t2 - t1 ) Þ vвл = x2 - x1 t2 -t1

 

t

2

-t -

 

v

v

(t

2

-t

)

 

 

c2

t2¢ - t1¢ =

 

 

 

1

 

 

 

вл

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t

 

-t

)æ1-

 

v

 

v

 

ö

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

1

ç

 

 

c

 

 

вл

 

 

 

t2¢ - t1¢ =

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

v

 

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если ç1

-

 

 

vвл ÷ > 0 , то t2

> t1Þ vвл < C

c

2

è

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом время в различных системах отсчета вариантная величина и относительно при рассмотрении в разных системах отсчета по Лоренцу.

Сокращение длины и изменение формы движущихся тел.

Пространственно-временные преобразования являются связанными преобразованиями, т. е. в пространственные преобразования входит время, а во временные координаты. Следовательно пространственно-временные преобразования неразрывно связаны между собой.

Пусть тело покоится в системе отсчета К, а в системе отсчета K , движется со скоростью vK вдоль оси ОХ. Рассмотрим преобразования Лоренца:

20

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com