
- •Материальная точка и её поступательное движение.
- •Закон инерции (I закон Ньютона).
- •Инерциальные системы отсчёта.
- •Скорость и ускорение.
- •Кратные и дольные приставки.
- •Вращательное движение материальной точки. Основные параметры.
- •Угловой путь и угловое ускорение.
- •Угловая скорость. Связь с моментом силы.
- •Второй закон Ньютона и его выражение через импульс.
- •Сила и её свойства. Единица силы.
- •Масса и её свойства. Единица массы. Эталон.
- •Закон изменения импульса.
- •Центр масс и закон его движения.
- •II закон Ньютона для вращательного движения.
- •Момент силы и его направление.
- •Закон сохранения импульса. Вывод.
- •Закон сохранения механической энергии.
- •Закон сохранения момента импульса.
- •Космические скорости. Вывод формулы для расчёта первой космической скорости.
- •Кинетическая и потенциальная энергии.
- •О физическом смысле понятия потенциальной энергии
- •Силы инерции.
- •Механический принцип относительности Галилея.
- •Постулаты специальной теории относительности (сто).
- •Следствия сто для массы, длины и времени при скорости тела, стремящейся к световой.
- •Закон взаимосвязи массы и энергии.
- •Электростатическое поле и его основные характеристики.
- •Основные характеристики:
- •Силовые линии электростатического поля
- •Закон Кулона.
- •Электростатическое поле в диэлектрической среде.
- •Теорема Остроградского-Гаусса и её применение. Вывод.
- •Дипольный момент молекулы как вектор.
-
Следствия сто для массы, длины и времени при скорости тела, стремящейся к световой.
Относительность
длин (расстояний)
В
классической механике считается
очевидным, что длина стержня имеет
одинаковое значение во всех ИСО. Согласно
же теории относительности длина тела
не является абсолютной величиной, а
зависит от скорости движения тела
относительно ИСО и определяется по
формуле ,
где ℓо—собственная длина стержня; ℓ—длина этого стержня в системе отсчета K1 относительно которой стержень движется со скоростью v. Из этой формулы следует l<l0, что значит: в ИСО, движущихся друг относительно друга со скоростью, близкой к скорости света в вакууме, наблюдается релятивистский эффект сокращения длины тела.
-
Закон взаимосвязи массы и энергии.
Согласно
представлениям классической механики,
масса тела есть величина постоянная.
Однако в конце XIX в. на опытах с электронами
было установлено, что масса тела зависит
от скорости его движения, а именно
возрастает с увеличением v по
закону
(5.8)
где m0 -
масса покоя, т.е. масса материальной
точки, измеренная в той инерциальной
системе отсчета, относительно которой
точка покоится; m –
масса точки в системе отсчета, относительно
которой она движется со скоростью v.
Из
принципа относительности Эйнштейна,
утверждающего инвариантность всех
законов природы при переходе от одной
инерциальной системы отсчета к другой,
следует, что основной закон динамики
Ньютона
оказывается
инвариантным по отношению к преобразованиям
Лоренца, если в нем справа стоит
производная от релятивистского
импульса:
(5.9)
или
(5.10)
где
(5.11)
Из
приведенных формул следует, что при
скоростях, значительно меньших скорости
света в вакууме, они переходят в формулы
классической механики. Следовательно,
условием применимости законов классической
механики является условие v
<< c.
Законы Ньютона получаются как следствие
СТО для предельного случая v
<< c.
Таким образом, классическая механика
– это механика макротел, движущихся с
малыми (по сравнению со скоростью света
в вакууме) скоростями.
Вследствие
однородности пространства в релятивистской
механике выполняется закон
сохранения релятивистского импульса:
релятивистский импульс замкнутой
системы тел сохраняется, т.е. не изменяется
с течением времени.
Изменение
скорости тела в релятивистской механике
влечет за собой изменение массы, а,
следовательно, и полной энергии, т.е.
между массой и энергией существует
взаимосвязь. Эту универсальную зависимость
– закон
взаимосвязи массы и энергии –
установил А.
Эйнштейн:
-
Электростатическое поле и его основные характеристики.
Электростатическое поле — поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов).
Электрическое поле представляет собой особый вид материи, связанный с электрическими зарядами и передающий действия зарядов друг на друга.
Если в пространстве имеется система заряженных тел, то в каждой точке этого пространства существует силовое электрическое поле. Оно определяется через силу, действующую на пробный заряд, помещённый в это поле. Пробный заряд должен быть малым, чтобы не повлиять на характеристику электростатического поля.