Теория относительности Скачать
презентацию
<<  Измерение скорости света Баллистическая теория Ритца  >>
Принцип относительности Галилея
Принцип относительности Галилея
Принцип относительности Эйнштейна
Принцип относительности Эйнштейна
Зеркало
Зеркало
Фото из презентации «Принцип относительности в механике» к уроку физики на тему «Теория относительности»

Автор: KNV. Чтобы познакомиться с фотографией в полном размере, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все фотографии на уроке физики, скачайте бесплатно презентацию «Принцип относительности в механике» со всеми фотографиями в zip-архиве размером 244 КБ.

Скачать презентацию

Принцип относительности в механике

содержание презентации «Принцип относительности в механике»
Сл Текст Эф Сл Текст Эф
1Лекция 8. Тема: Принцип относительности в механике.0 27событиями: Времениподобные интервалы: действительные0
1. Принцип относительности и преобразования Галилея. 2. интервалы, для которых. Для событий, связанных такими
Принцип относительности Эйнштейна. 3. Относительность интервалами, т.е. во всех системах время между
временных интервалов. 4. Относительность событиями больше времени, в течение которого свет
пространственных интервалов. 5. Преобразования Лоренца проходит расстояние между точками, в которых эти
6. Пространственно-временной интервал. 7. события произошли. Световой луч, испущенный из первой
Релятивистский импульс. Второй закон Ньютона. 8. точки в момент первого события, может быть использован
Энергия частицы. Содержание лекции: Сегодня: пятница, 3 для инициирования второго события во второй точке.
октября 2014 г. Времениподобные интервалы связывают такие события,
21. Принцип относительности Галилея.0 между которыми существует или может существовать
3любое механическое явление протекает одинаково во29 причинно-следственная связь.
всех инерциальных системах отсчета (ИСО). Никакими 282. Пространственно-подобные интервалы: мнимые0
механическими опытами, проводимыми в ИСО, нельзя интервалы, для которых. Для событий, связанных такими
установить, движется эта система отсчета прямолинейно и интервалами, т.е. событие во второй точке происходит
равномерно или покоится. Прямые и обратные раньше, чем туда прибудет свет, испущенный из первой
преобразования Галилея. точки в момент первого события. Поэтому
4Преобразования Галилея позволяют по известным3 причинно-следственная связь между такими событиями
координатам и времени некоторого события в одной ИСО, невозможна и эти события между собой абсолютно
найти координаты и время этого же события в другой ИСО, независимы.
движущейся относительно первой с некоторой скоростью V. 297. Релятивистский импульс. Второй закон Ньютона.0
Уравнения классической механики инвариантны 30Второй закон Ньютона инвариантен относительно0
относительно преобразований Галилея, т. е вид уравнений преобразований Галилея. В области больших скоростей эти
не изменяется. Физические величины, которые при преобразования теряют силу и уступают место
преобразованиях Галилея остаются неизменными, преобразованиям Лоренца. Релятивистский импульс: -
называются инвариантами преобразований Галилея. Второй закон Ньютона.
5Например, инвариантность второго закона Ньютона10 31В релятивистском законе динамики в общем случае0
относительно преобразований Галилея проявляется в том, направления векторов ускорения тела и действующей силы
что вид этого уравнения сохраняется при переходе от не совпадают; нарушается и пропорциональность между
неподвижной к движущейся СО: Консервативные силы величинами ускорения и силы. Два частных случая
взаимодействия также являются инвариантами. Эти два совпадения ускорения с направлением силы:
факта обеспечивают инвариантность всего второго закона 328. Энергия частицы.0
Ньютона. 33Полная энергия в релятивистской механике имеет0
6Пространственный интервал, т.е. расстояние между2 богатое содержание: 1) 2) В состоянии покоя V = 0
пространственными точками: Временной интервал: полная энергия не равна нулю (энергия покоя): Масса и
7Скорость относится к неинвариантным величинам:7 энергия в любом теле представлены в пропорциональных
Классический закон сложения скоростей: Принцип количествах. Каждое изменение энергии покоя неизбежно
относительности и преобразования Галилея отражают сопровождается пропорциональным изменением его массы.
представления об абсолютном пространстве и абсолютном Энергия покоя представляет собой внутреннюю энергию
времени, которые лежат в основе классической механики. частицы или тела, не связанную с движением тела как
82. Принцип относительности Эйнштейна.0 целого и его взаимодействием с внешними силовыми
9В основе СТО Эйнштейна лежат два постулата: Принцип4 полями.
относительности Эйнштейна: все физические явления в ИСО 34В случае сложного тела, состоящего из многих0
протекают одинаково. Принцип постоянства скорости света частиц, его энергия покоя складывается из энергии покоя
в вакууме: скорость света в вакууме одинакова во всех частиц, их кинетической энергии (обусловленной
системах отсчета и не зависит от движения источников и движением частиц относительно центра инерции тела) и
приемников света, т.е. является универсальной потенциальной энергии взаимодействия частиц между
постоянной: собой. Потенциальная энергия частиц во внешнем поле в
10Скорость света в вакууме является не только0 энергию покоя не включается, так же как и в полную
универсальной постоянной. Оказывается, что она есть энергию. Кинетическая энергия тела:
максимально возможная скорость движения в природе, т.е. 35Связь полной энергии и импульса: Взятые друг от0
никакой сигнал, никакое воздействие одного тела на друга раздельно, энергия и импульс относительны, т.е.
другое не может распространяться со скоростью большей различны в разных СО. Однако взятые в виде комбинации
скорости света в вакууме. С этой точки зрения понятно, образуют абсолютную характеристику состояния частицы,
что предельная и максимальная скорость движения должна инвариантную относительно преобразований Лоренца.
быть одинаковой во всех ИСО. 36Задача 1. Солнечная постоянная (плотность падающего0
11Следствия основных принципов теории0 на Землю потока энергии излучения Солнца) равна С = 1,4
относительности: 1. Относительность временных кВт/м2. Определить массу ?m, которую теряет Солнце за
интервалов. один год. Решение: Земля находится от Солнца на
12Время течет по-разному в разных ИСО!!!0 расстоянии За время ?t на единицу площади падает
13Согласно принципу относительности, размеры0 энергия Умножая на площадь сферы радиусом L, получаем
перпендикулярные вектору скорости не изменяются, т.е. А полную энергию, излученную Солнцем за время ?t: Эта
согласно принципу постоянства скорости света: энергия возникает в результате термоядерных реакций за
14Время, отсчитываемое по часам, движущимся вместе с0 счет уменьшения энергии покоя Солнца.
объектом, называется собственным временем объекта t0. 37Следовательно, его масса за год уменьшится на0
Движущиеся часы идут медленнее неподвижных. Т.О., не величину За время своего существования (5 млрд. лет)
существует единого мирового времени. Время, его Солнце потеряло в массе Учитывая, что масса Солнца
течение, понятие одновременности событий – равна потери массы на излучение составляют 0,03%.
относительны. 38Пример демонстрирует важный вывод СТО: в природе0
152. Относительность пространственных интервалов.0 нет закона сохранения массы, есть лишь закон сохранения
16Размеры тел, поперечные по отношению к движению, не1 полной энергии. Закон сохранения массы возник в
изменяются. классической физике только потому, что кинетические
17Зеркало. Источник. Зеркало. В системе К’ длина14 энергии продуктов химических реакций были намного
стержня: Время движения света до зеркала Расстояние, меньше их энергий покоя.
пройденное светом до зеркала. Время движения света от 39Частицы, для которых W = cp называются0
зеркала к приемнику: Расстояние, пройденное светом до ультрарелятивистскими. Для них . Такие частицы способны
приемника: Приемник. к множественному рождению других частиц (если
18Общее время движения света до зеркала и обратно к8 ультрарелятивистские частицы присутствуют в космических
приемнику: Тогда длина стержня в системе К будет: лучах, то при их столкновении с атомами атмосферы
Заменяя ?t на ?t’, учитывая, что И вводя обозначение возникают ливни рожденных частиц ). Не утрачивает смысл
?l’ =?l, получим. при m = 0. Тогда W = cp и V = c. Т.е. частицы с m = 0
19Во всех системах отсчета длина тел уменьшается по0 движутся со скоростью света. Эти скорости являются
сравнению с собственной. Это явление называется врожденными для них, изначальными. Представители –
лоренцевым сокращением размеров тел в направлении фотоны ?, нейтрино ?.
движения. 40Задача 2. Элементарная частица, называемая0
205. Преобразования Лоренца.0 нейтральным ? - мезоном (?0) распадается на два фотона:
21Зная как изменяются пространственные и временные0 Определить импульсы фотонов, если распавшийся пи-мезон
интервалы при переходе от одной инерциальной системы покоился. Масса частицы Решение: Так как вначале
отсчета к другой, можно получить релятивистские пи-мезон покоился, полный импульс системы был равен
преобразования координат и времени (прямые нулю. Из закона сохранения импульсы фотонов равны по
преобразования Лоренца): величине и направлены в противоположные стороны.
22При малых по сравнению со скоростью света скоростях0 Следовательно, равны и энергии фотонов Закон сохранения
движения, т.е. V/c<<1 преобразования Лоренца энергии в этой реакции:
переходят в преобразования Галилея: x' = x - Vt, y' = 411916 г. Эйнштейн, обобщая идеи СТО не НИСО создал0
y, z' = z, t' = t. Следствия из преобразований Лоренца теорию гравитации (ОТО): любой объект, обладающий
Преобразования Лоренца наглядно демонстрируют энергией Е, будет подвержен действию гравитационного
неразрывную связь пространственных и временных свойств поля как если бы он имел гравитационную массу mg. Связь
нашего мира (мир четырехмерен). На основе mg с энергией определяется: Масса фотона равна нулю, но
преобразований Лоренца можно описать относительность в любом гравитационном поле он должен вести себя как
одновременности. частица с гравитационной массой.
233. Необходимо вводить релятивистский закон сложения0 42При движении фотона вблизи поверхности Земли вверх0
скоростей: Если вместо движения частицы рассмотрим по вертикали на расстояние l фотон должен затратить
распространение света, т.е. u’ = c, тогда. Скорость часть своей энергии на совершение работы против сил
света одна и та же в различных ИСО (принцип постоянства тяжести: Соответственно первоначальная энергия фотона
скорости света). должна уменьшится на величину Значит, частота фотона в
246. Пространственно-временной интервал.0 конце пути будет меньше на величину.
25Пусть в некоторой ИСО в точках А(x1, y1, z1) и0 43Относительное уменьшение частоты фотона при0
В(x2, y2, z2) произошли в моменты времени t1 и t2 два распространении по вертикали было измерено в 1960 г.
события. При переходе в другую систему отсчета с американскими учеными Паундом и Ребкой. В условиях
помощью преобразований Галилея координаты точек А и В опыта оно составило малую величину . Следовательно,
изменятся. Однако пространственный интервал Не перепад высот в опыте Паунда-Ребки составлял Эффект
изменяется и временной интервал. изменения частоты света при удалении от большой
26В релятивисткой механике инвариантность0 тяготеющей массы называется гравитационным красным
пространственных и временных интервалов относительно смещением.
преобразований Лоренца не имеет места. Инвариантом в 44Лекция окончена. Нажмите клавишу <ESC> для0
СТО является пространственно-временной интервал: выхода.
27Два вида пространственно-временных интервалов между0
44 «Принцип относительности в механике» | Принцип относительности в механике 78
http://900igr.net/fotografii/fizika/Printsip-otnositelnosti-v-mekhanike/Printsip-otnositelnosti-v-mekhanike.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Фото
Презентация: Принцип относительности в механике | Тема: Теория относительности | Урок: Физика | Вид: Фото
900igr.net > Презентации по физике > Теория относительности > Принцип относительности в механике