44.Интервал между событиями. Доказательство инвариантности, преобразования координат.

В четырехмерном пространстве относительно в котором каждое событие характеризуется координатами х, y, z, t вводится понятие интервал между событиями

s1:2=корень(с²(t2-t1)²-(x2-x1)²-(y2-y1)²-(z2-z1)²)

корень(x2-x1)²-(y2-y1)²-(z2-z1)² расстояние между точками обычного трехмерного пространства в котором эти события произошли

Интервал между событиями инвариантны по отношению к преобразованию независимой системы координат

Доказательство инвариантности s1:2

дельта t=t2-t1

дельта x=x2-x1

дельта y=y2-y1

дельта z=z2-z1

s²=c²(дельта t`)<sup>2</sup>- дельта x`²-дельта y`<sup>2</sup>-дельта z`²

Согласно преобразованию Лоренца

дельта x`=(дельта x-v*дельта t)/корень(1-бетта²)

дельта t`=(дельта t- v*дельта x/c²)/корень(1-бетта²)

Теория относительности сформулировала новые представления о производстве и времени, то есть пространство на временные отношения являются не абсолютными величинами, как утверждала механика Ньютона, а относительными кроме того инвариантность с1:2 свидетельствует о том, что производство и время органически связаны между собой и образует единую форму их существования материи, пространства, времени.

Образуют производство и время не существуют в не материи и независимы от нее.

45.Основной закон релятивисткой динамики (релятивистский импульс, и закон его сохранения)

P=mv/корень(1-бетта²)

бетта=v/c

Величина З – релятивистский импульс

Закон сохранения импульса:

З сохраняется в замкнутой системе. Этот закон следствие однородности пространства.

Основной закон релятивистской динамики

Из принципа относительности Эйнштейна утвержденного инвариантность всех законов природы при переходе от одной инерциальной системы к другой следует условие инвариантности уравнении физических законов относительно преобразования Лоренца

F=dp/dt=d(mv/корень(1-бетта²))/dt

Это уравнение инвариантно по отношению к преобразованиям Лоренца и следовательно удовлетворяет принципу относительности Эйнштейна следует учитывать, что ни P ни F не является инвариантными величинами

из приведенных формул следует что при скоростях значительно меньше с они переходят в формулы классической механики, то есть основным условием применения законов классической механики является условие v<<c

Таким образом классическая механика – это механика микротел, движется со скоростями большими по отношению к скоростям света в вакууме

45.Энергия в релятивисткой динамике, полная энергия релятивисткой частицы, энергия покоя, закон сохранения энергии связь между энергией и импульсом.

Полная энергия, реляткой частицы

E=mc²/корень(1-бетта²)

Полная энергия в разных системах отсчета различна следовательно Е при v=0 Е₀=mc²

Классическая механика энергию покоя не учитывая, что при v=0 E=0

Закон сохранения энергии Е сохраняется этот закон – следствие однородности времени

Т=Е-Е₀=mc²((1/корень(1-бетта²))-1

Поскольку полная энергия рел. динамики

Е=Е₀+Т

Связь между энергией и импульсом

Е²-P²c²=inv

Энергия и импульс в различных системах отсчета различны. Отсюда следует существование инвариантной величины

Е²-P²c²=m²c²/(корень(1-бетта²))-m²v²c²=m²c⁴=E₀²

E²=m²c⁴+p²c²

E=T+E₀=T+mc²

pc=корень(T(T+2mc²))

E=mc²/корень(1-бетта²)

Это уравнение универсально, то есть с энергией, кокой бы формы она ни была связана масса и наоборот

46. Термодинамический метод исследований. Статистический метод. Термодин. параметры. Термодина мическое равновесие и температура.Разделы молек. физ. и термодин. изуч. макроскопические процесс в телах, соде рж.большое количество молекул и атомов. Мол. физ. Изуча ет строение и св-ва вещества, исходя из молекулярно-кине тических представлений , кот. основаны на том, что все тела состоят из молекул ,нах-ся в непрерывно хаотическом дви жении. Термодинамика изучает общ. св-ва макроскопич. систем ,наход. в состоянии термодин. равновесия и проц ессы перехола между этими состояниями. Основной метод молек. физ. - статистический .Это метод исследования сис тем с большим числом частиц,оперирующий статистич. За кономерностями и средним значением физич. величины. Су ществует термодинамический метод исследований – метод исследования систем, состоящий из большого числа частиц оперирующий на основе законов превращения энергии ве личинами, хар-ими систему в целом(Р,V,T).Термодин.сист.- совокупность макроскопических тел ,кот.взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой,так и внешней средой. Термодин.сист., кот. не обменивается со средой ни энергией ,ни веществом, наз.замкнутой.Термодинамичес кие параметры (параметры состояния)-совокупность физич. величин, характеризующих св-ва термодин.сист.(Р,V,T) Тер модин.процесс-любое изменение в термодин. системе, связанное с изменением хотя бы одного параметра. Термо динамическое равновесие. Система находится в состоянии термодинамического равновесия, если её состояние с тече нием времени не меняется. Температура - физическая вел ичина , характер. состояние термодинамической системы и определяющая направление теплообмена между телами.

47. Температурные шкалы. Идеальный газ. Между народная практическая шкала в градусах цельсия. Темпе ратура замерзания и кипения воды при P=1.013*10⁵ Па ( 0 и 100⁰ C ) – реперные точки. Термодинамическая температур ная шкала градуируется в кельвинах. Она определяется по одной реперной точке, в качестве которой взята тройная точ ка воды ( тем-ра, при которой лед, вода и насыщенный пар при P=609 Па находятся в термодинам. равновесии) : 273,16 К. Температура 0 К наз. нулем Кельвина. Термодинам. Тем пература и температура по международной шкале связаны соотношением: Т=273+t ⁰C. Идеальный газ-это модель, согла сно которой: 1) собственный объем молекул газа пренебре жительно мал по сравнению с объемом сосуда, который занимает газ; 2) между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия; 3) столкновения молекул газа между собой и стенками сосуда абсолютно упругие. Модель идеального газа можно использовать при изучении реальных газов, т.к. они в условиях, близких к н.у., а также при низких давлениях и высоких температурах близки по св-вам к идеальному газу. Кроме того, внеся поправки, учитывающие собственный объ ем молекул газа и действительные молекулярные силы, мож но перейти к теории реальных газов.