Перелік компетентностей шостого змістового модуля

Необхідно зрозуміти:

1. Перетворення Галілея і класичний закон додавання швидкостей не виконують­ся, якщо інерціальні системи відліку рухаються з великими відносними швидкостями.

2. Недоліки класичної механіки: абсолютиза­ція понять «простір» і «час», відсутність зв’язку між ними, нескінченно велика швидкість переда­вання взаємодії.

3. Релятивістська механіка базується на спе­ціальній теорії відносності.

4. Згідно зі спеціальною теорією відносності поняття «простір» і «час» відносні і їхні значення залежать від швидкості руху системи відліку.

5. Простір і час нерозривно пов’язані між со­бою. Просторово-часовий інтервал інваріантний відносно інерціальних систем відліку.

6. Граничною швидкістю поширення взаємо­дії є швидкість світла у вакуумі.

7. Швидкість світла однакова в усіх інерціа­льних системах відліку.

8. Перетворення Лоренца і релятивістський закон додавання швидкостей застосовують для переходу від однієї системи відліку до іншої в релятивістській механіці.

9. Перетворення Галілея і класичний закон до­давання швидкостей – це частинні випадки більш загальних закономірностей: перетворень Лоренца і релятивістського закону додавання швидкостей.

10. Характер руху тіл в інерціальних і неінерціальних системах відліку різний і, відповідно, закони руху також різні.

11. Якщо в усіх інерціальних системах відліку закони однакові, тобто вони рівноправні, то неінерціальні системи відліку фізично нееквівалетні. Рух того самого тіла описується по-своєму в кожній неінерціальній системі.

12. Зміна руху тіл у неінерціальних системах відліку пояснюється дією сил інерції.

13. Від інших сил сили інерції відрізняються низкою особливостей. Головна з них полягає в тому, що сили інерції еквівалентні силам гравітації. Сили інерції не пов’язані з взаємодією з конкретною окремою матеріальною точкою.

14. Рух у неінерціальній системі можна розглядати як суму двох незалежних рухів: у інерціальній системі відліку і в додатковому полі гравітації.

15. Записуючи рівняння динаміки в неінерціальних системах відліку, необхідно враховувати не тільки сили взаємодії з реальними тілами, але й сили інерції.

16. Системи відліку, що обертаються, – це один із багатьох можливих видів неінерціальних систем відліку. У такій системі відліку діють дві сили інерції: відцентрова і сила Коріоліса.

17. Відцентрова сила інерції діє на всі тіла в системі, що обертаються. Сила Коріоліса діє тільки на ті тіла, які рухаються.

18. Релятивістська маса залежить від швид­кості руху і, відповідно, вже не пропорційна до кількості речовини.

19. Релятивістський імпульс залежить від швидкості руху. Незважаючи на скінченність швидкості, імпульс може збільшуватися за рахунок збільшення маси.

20. Релятивістські закони формулюються так само, як і класичні. Тільки необхідно пам'ятати, що в них мають на увазі релятивістські динамічні характеристики.

21. Маса є міра енергії тіла. Під час руху тіла зміна його маси характеризує його кінетичну ене­ргію. Різниця між масою системи і сумою мас усіх тіл, які утворюють систему, характеризує енергію взаємодії частин системи. Вона назива­ється дефектом маси. Маса спокою характеризує внутрішню енергію системи.

22. Будь-які зміни маси викликають зміну енер­гії і навпаки. Але це не означає, що енергія пере­ходить у матерію, а матерія – в енергію. Маса не може виникати за рахунок зменшення енергії.

23. Співвідношення Е = mc² – це фундамен­тальне підтвердження положення: немає матерії без руху і немає руху без матерії.

Слід запам’ятати:

1. Визначення понять: світова точка, світова лінія.

2. Формулювання постулатів Ейнштейна.

3. Визначення неінерціальних систем відліку і сил інерції.

4. Формулювання принципу еквівалентності сил інерції і гравітації.

5. Особливості сил інерції.

6. Формулювання релятивістських законів руху.

7. Визначення дефекту маси.

8. Формули:

–релятивістський закон додавання швидкостей;

–просторово-часовий інтервал.

–сумарна сила в неінерціальній системі відліку;

–сила інерції;

– основний закон динаміки в неінерціальній системі;

– сила інерції в системі, що обе­ртається;

–відцентрова сила інерції;

–сила інерції Коріоліса.

–релятивістська маса;

–релятивістський імпульс;

Е = mc² – повна енергія системи; Е = m₀ с² – енергія спокою системи;

Е_к = с²(m- m₀) – кінетична енергія системи;

–дефект маси;

–енергія зв’язку;

–інваріантність перетворень енергії та імпульса.

Треба вміти:

1. Скласти рівняння руху тіла в неінерціальній системі відліку.

2. Визначити напрям і модуль сили інерції.

3. Знаходити модуль та напрям прискорення та сили Коріоліса

4. Визначати релятивістські динамічні характеристики матеріальної точки.