
- •I. Фізичні основи механіки §1. Швидкість і прискорення
- •§2. Закони динаміки матеріальної точки
- •Шіллер микола миколайович
- •§3. Закон збереження імпульсу
- •§4. Центр мас (інерції) механічної системи і закон його руху
- •§5. Робота сили та її вираз через криволінійний інтеграл
- •§6. Кінетична енергія механічної системи
- •§7. Потенціальна енергія
- •1. Потенціальна енергія матеріальної точки в однорідному силовому полі.
- •2. Потенціальна енергія матеріальної точки в полі центральних сил.
- •3. Потенціальна енергія пружнодеформованого тіла
- •§8. Закон збереження механічної енергії. Дисипація енергії. Закон збереження і перетворення енергії
- •Прокопович феофан
- •§9. Кутова швидкість і кутове прискорення
- •§10. Момент сили і момент імпульсу механічної системи. Момент інерції тіла відносно осі
- •§11. Рівняння динаміки обертального руху твердого тіла відносно нерухомої осі. Кінетична енергія тіла, що обертається
- •§12. Закон збереження моменту імпульсу
- •§13. Гармонічні коливання. Диференціальне рівняння гармонічних коливань
- •§14. Пружинний, математичний і фізичний маятники
- •Глібовицький клим
- •§15. Додавання гармонічних коливань однакового напрямку і однакової частоти. Биття
- •§16. Додавання взаємно перпендикулярних коливань
- •§17. Диференціальне рівняння згасаючих коливань і його розв’язання
- •§18. Диференціальне рівняння вимушених коливань і його розв’язання. Резонанс
- •Тимошенко степан прокопович
- •§19. Утворення хвиль в пружному середовищі. Поздовжні і поперечні хвилі. Рівняння біжучої хвилі
- •Остроградський михайло васильович
- •§20. Енергія хвилі
- •§21. Інтерференція хвиль. Рівняння стоячої хвилі
- •§22. Рівняння нерозривності. Рівняння Бернуллі
- •§23. Перетворення Галілея. Механічний принцип відносності
- •§24. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення Лоренца
- •Кордиш леон йосипович
- •Біланюк олекса
- •§25. Поняття одночасності. Відносність довжин і проміжків часу
- •§26. Релятивістський закон додавання швидкостей
- •§27. Елементи релятивістської динаміки. Взаємозв’язок маси і енергії
Кордиш леон йосипович
(1878-1932)
Опублікував в 1910 р. свою першу роботу по теорії відносності, в якій розглядаються перетворення Лоренца і дається елементарний вивід формул Ейнштейна.
Біланюк олекса
(нар. 1926 р.)
Обґрунтував у 1962 р., гіпотезу про те, що існування швидших від світла об’єктів - тахіонів - не суперечить теорії відносності.
Світ тахіонів відділений від світу „звичайних” частинок недоступним для них бар’єром - швидкістю світла у вакуумі. Тахіони не можуть рухатися зі швидкістю меншою від світлової, або тотожною їй.
§25. Поняття одночасності. Відносність довжин і проміжків часу
Нехай в системі
K в точках з координатами
і
в моменти часу
і
відбуваються дві події. В системі
,
яка рухається відносно K
з швидкістю
вздовж осі OX, цим
подіям відповідають координати
і
в моменти часу
і
(рис. 52). Якщо події в системі K
відбуваються в одній точці
і є одночасними
,
то згідно з перетвореннями Лоренца
і
,
тобто ці події є одночасними і такими, що просторово збігаються для довільної інерціальної системи відліку.
Якщо події в
системі K просторово розділені
,
але одночасні
,
то в системі
,
,
,
,
,
.
Отже, в системі
ці події, залишаючись просторово
розділеними, виявляються і неодночасними.
Знак різниці
визначається знаком виразу
,
тому в різних точках системи
(при різних u) різниця
буде неоднаковою за величиною і за
знаком.
Нехай в деякій
точці, яка нерухома в системі K,
відбувається подія, тривалість якої
.
Тривалість цієї події в системі
або
.
Отже,
і тривалість події, що відбувається в
деякій точці, найменша в тій інерціальній
системі відліку, відносно якої ця точка
нерухома.
Отже, годинники, які рухаються відносно інерціальної системи відліку, йдуть повільніше від нерухомих годинників.
Нехай деяке тіло
(наприклад, стрижень) розміщене вздовж
осі
,
рухається разом з системою відліку
і має в цій системі довжину
,
де
і
- координати початку і кінця стрижня,
які не змінюються з часом
.
Визначимо довжину стрижня в системі
K, відносно якої він
рухається з швидкістю u. Для цього
треба виміряти координати його кінців
і
в системі K в один і той самий момент
часу t:
тобто
.
Отже, довжина стрижня, яка виміряна в системі, відносно якої він рухається, є меншою від довжини, виміряної в системі, відносно якої стрижень знаходиться у стані спокою.
Поперечні розміри тіла не залежать від швидкості його руху і однакові у всіх інерціальних системах відліку.
§26. Релятивістський закон додавання швидкостей
Розглянемо рух
матеріальної точки в системі
,
яка рухається відносно системи K
із швидкістю u. Якщо в системі K
рух точки в кожний момент часу t
визначається координатами x, y, z, а
в системі
в момент часу t – координатами
,
то
,
,
,
,
,
є
проекціями вектора швидкості точки
відносно систем K і
на відповідні координатні осі.
Використаємо перетворення Лоренца
,
,
,
,
.
Розділимо перші три рівності на четверту:
,
,
.
В результаті отримуємо формули перетворення швидкостей при переході від однієї системи відліку до іншої:
,
,
.
Аналогічно
,
,
.
Якщо матеріальна
точка рухається паралельно до осі X,
то швидкість
відносно системи K
збігається з
,
а швидкість
відносно
– з
.
Тоді
,
.
Якщо швидкості
,
і u малі порівняно з швидкістю c,
то
,
.
Якщо
,
то
.
Нехай
.
.
При додаванні довільних швидкостей їх сума не може перевищити швидкості світла c у вакуумі.