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

Физика механика лекции и вопросы / OF1_10_Osnovy_relyativistskoy_mekhaniki_mini

.pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
16.04.2015
Размер:
613.14 Кб
Скачать

1.10. Основы релятивистскойтской механики

1.10.1.Специальная теория относительности

1.10.2.Движение тел с околосветовой скоростью. Преобразования Лоренца

1.10.3.Понятие одновременности

1.10.4.Релятивистское сокращение продольных размеров тела

1.10.5.Релятивистское замедление времени

1.10.6.Релятивистский закон преобразования скорости

1.10.7.Парадокс близнецов

1.10.8.Релятивистский интервал

1.10.9.Релятивистская масса. Релятивистский импульс. Кинетическая энергия релятивистской частицы

1.10.10.Взаимосвязь энергии и массы

1.10.11.Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы

© А.В. Бармасов, 2006-2013

1

12+

 

1.10.1. Специальная теориярия относительности

Сегодня в полдень пущена ракета. Она летит куда скорее света.

И долетит до цели в семь утра Вчера.

Английская эпиграмма

Был этот мир глубокой тьмой окутан, Да будет свет! И вот явился Ньютон, Но сатана недолго ждал реванша,

Пришёл Эйнштейн – и стало всё, как раньше.

А. Поуп, А. Эддингтон

Ведь даже Эйнштейн – физический гений – Весьма относительно всё понимал… Вот уж действительно – всё относительно, Всё-всё, всё!

В.С. Высоцкий, Всё относительно (июнь 1966 г.)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

2

12+

 

Французский физик

Жюль Анри Пуанкарé (Jules Henri Poincaré) (1854–1912)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

3

12+

 

Неодновременность событий в разных инерциальным системам отсчёта

© А.В. Бармасов, 2006-2013

4

12+

 

Постулаты СТО

Принцип относительности Эйнштейна: все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчёта к другой (во всех инерциальных системах физические законы имеют одинаковую форму)

Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света – предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

© А.В. Бармасов, 2006-2013

5

12+

 

Немецкий (американский) физик Альберт Эйнштéйн (Albert Einstein)

(14.03.1879–18.04.1955)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

6

12+

 

1.10.2. Движение тел с околосветовойветовой скоростью. Преобразования Лоренцаоренца

Благодаря чему? Ах, Эйнштейн… Да-да, помню. Я проходил это в школе во втором классе.

А. и Б. Стругацкие «Понедельник начинается в субботу»

© А.В. Бармасов, 2006-2013

7

12+

 

Опыт Майкельсона–Морли

2

1

Для луча 1:

Для луча 2:

t1

=

 

 

2L / c0

 

 

 

 

− v2 / c02

 

 

1

 

t2

=

 

 

 

2L / c0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − v2 / c02

 

 

 

 

 

 

Таким образом, для лучей возникает разность хода ∆L:

Вывод: Интерференционная картина должна измениться

Результат: отрицательный (интерференционная картина не изменяется)

Лоренц – гипотеза о сокращении линейных размеров тел (в направлении

 

движения):

 

 

 

 

L = L 1 − v2 / c02

 

 

0

 

 

 

 

© А.В. Бармасов, 2006-2013

8

 

12+

 

 

Американский физик

Альберт Абрахам Мá йкельсон (Albert Abraham Michelson)

(1852–1931)

© А.В. Бармасов, 2006-2013

9

12+

 

Преобразования Лоренца

(Lorentz transformation)

x′ =

 

x − vt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

− v2 c02

 

 

 

y′ = y z′ = z

t′ =

t − vx c2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − v2 c02

 

© А.В. Бармасов, 2006-2013

10

12+