Закон Сохранения Механической Энергии

Если в замкнутой системе не действуют силы, трения и силы сопротивления, то сумма кинетической и потенциальной энергии всех тел системы остается величиной постоянной.

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остаётся постоянной.

Общефизический закон сохранения энергии.

 В системе, в которой действуют также неконсервативные силы, например силы трения, полная механическая энергия системы не сохраняется. Следовательно, в этих случаях закон сохранения механической энергии несправедлив. Однако при «исчезнове­нии» механической энергии всегда возникает эквивалентное количество энергии друго­го вида. Таким образом, энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой. В этом и заключается физическая сущность закона сохранения и превращения энергии — сущность неуничтожимости материи и ее движения.

12)

Удар - кратковременное взаимодействие при котором частицы обмениваться энергией и импульсом.

Упругий - частицы движутся с разными скоростями (мех. Эн. Не теряет).

Неупругий – после удара движутся как единое целое (чать мех. Эн. Переходит во внутреннию)

Закон сохранения импульса: полный импульс замкнутой системы тел остается постоянной (с.15...)

13) с.25

Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы тел остается постоянной.

14)

Преобразования Галилея

Если ИСО S движется относительно ИСО S' с постоянной скоростью вдоль оси , а начала координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Галилея имеют вид:

или, используя векторные обозначения,

(последняя формула остается верной для любого направления осей координат).

Время между двумя событиями и расстояние между двумя точками равны во всех системах отсчетах.

Временной и пространственный интервал равен во всех системах отсчетах.

• Как видим, это просто формулы для сдвига начала координат, линейно зависящего от времени (подразумеваемого одинаковым для всех систем отсчета).

Из этих преобразований следуют соотношения между скоростями движения точки и её ускорениями в обеих системах отсчета:

• Преобразования Галилея являются предельным (частным) случаем преобразований Лоренца для малых скоростей (много меньше скорости света).

Преобразования Лоренца.

Если ИСО K' движется относительно ИСО K с постоянной скоростью v вдоль оси x, а начала пространственных координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Лоренца (прямые) имеют вид:

15)

Следствия Лоренца:

1. Относительность одновременности в системе S вспышки света одновременно произошли t1=t2=t3, в системе S` могут быть не одновременны.

2. Относительность промежутков времени между событиями. Собственное время ▲t-промежуток времени между событиями, измеренный в системе отсчета, относительно которой событие покоиться.

▲t=

3)Относительность размеров движ. тел.

Собственная длина, измеренная в системе отсчета , относительно которой L0 неподвижна. (длинна движущегося тела короче, неподвижного. )

L=

16)

Постулаты Эйнштейна:

1)Принцип относительности: все законы природы одиноковы во всех инерциальных системах отсчета.

2)Принцип постоянства: скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости источника света.

m= (масса измерена в той системе в которой тело покоиться)

p=

Основной закон релятивистской динамики материальной точки имеет вид

                                                                      (39.2)

или

                                                                  (39.3)

где

                                                             (39.4)

— релятивистский импульс материальной точки.

Отметим, что уравнение (39.3) внешне совпадает с основным уравнением ньютоновской механики (6.7). Однако физический смысл его другой: справа стоит производ­ная по времени от релятивистского импульса, определяемого формулой (39.4). Таким образом, уравнение (39.2) инвариантно по отношению к преобразованиям Лоренца и, следовательно, удовлетворяет принципу относительности Эйнштейна. Следует учиты­вать, что ни импульс, ни сила не являются инвариантными величинами. Более того, в общем случае ускорение не совпадает по направлению с силой.

В силу однородности пространства в релятивистской механике выполняет­ся закон сохранения релятивистского импульса: релятивистский импульс замкнутой системы сохраняется, т. е. не изменяется с течением времени. Часто вообще не оговаривают, что рассматривают релятивистский импульс, так как если тела движутся со скоростями, близкими к с, то можно использовать только релятивистское выраже­ние для импульса.

Анализ формул (39.1), (39.4) и (39.2) показывает, что при скоростях, значительно меньших скорости с, уравнение (39.2) переходит в основной закон (см. (6.5)) классичес­кой механики. Следовательно, условием применимости законов классической (ньютоновской) механики является условие v<<c. Законы классической механики получаются как следствие теории относительности для предельного случая v<<c. Таким образом, классическая механика — это механика макротел, движущихся с малыми скоростями (по сравнению со скоростью света в вакууме).

Интервал- инвариант по отношению к переходу от одной системы к другой.(величена все время принимает одну величину в разных системах отсчетах)

Виды интервалов: 41с.

1. Нулевой(светоподобный): распростонения света (два события) лежат на однос световом луче.

2. Действительный (времениподобный): события могут причинно связанны друг с другом, происходят в одной точки (причина происходит первой следствие второй)

3. Мнимый (пространственный): события не оказывают друг на друга влияние,не связаны причинными связями (удалены)

17)

Эквивале́нтность ма́ссы и эне́ргии — физическая концепция, согласно которой масса тела является мерой энергии, заключённой в нём. Энергия тела равна массе тела, умноженной на размерный множитель квадрата скорости света в вакууме:

Данная концепция может быть интерпретирована двояко:

• с одной стороны, концепция означает, что масса неподвижного тела (так называемая масса покоя) является мерой внутренней энергии этого тела^[1];

• с другой стороны, можно утверждать, что любому виду энергии соответствует некая масса. Например, было введено понятие релятивистской массы как характеристики кинетической энергии движущегося тела.

Энергия покоя частицы =

Полная энергия частицы = сумме всех энергий частицы.

Кинетическая энергия релятивисткой частицы : Массивные частицы называются релятивистскими, когда их кинетическая энергия сопоставима или превышает энергию mc², соответствующую их массе покоя (это условие означает, что их скорость приближается к скорости света). Если энергия частицы значительно больше её массы покоя, такая частица называется ультрарелятивистской.