Теория относительности

Содержание

Слайд 2

До начала XX века никто не сомневался, что время абсолютно. Два

До начала XX века никто не сомневался, что время абсолютно. Два

события, одновременные для жителей Земли, одновременны для жителей любой космической цивилизации. Создание теории относительности показало, что это не так.
Слайд 3

Причиной несостоятельности классических представлений о пространстве и времени является неправильное предположение

Причиной несостоятельности классических представлений о пространстве и времени является неправильное предположение

о возможности мгновенной передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую. Существование предельной конечной скорости передачи взаимодействий вызывает необходимость глубокого изменения обычных представлений о пространстве и времени, основанных на повседневном опыте.
Слайд 4

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА- радикальное изменение основополагающих фундаментальных представлений о

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА

РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА- радикальное изменение основополагающих фундаментальных представлений о пространстве, времени,

веществе и движении.
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (ОТО)описывает взаимосвязь физических процессов, происходящих в ускоренно движущихся друг относительно друга(неинерциальных)системах отсчёта.
Слайд 5

Специальная теория относительности (СТО) рассматривает взаимосвязь физических процессов, происходящих только в ИСО

Специальная теория относительности (СТО) рассматривает взаимосвязь физических процессов, происходящих только в

ИСО
Слайд 6

ПОСТУЛАТЫ ТЕОРИИ 1. Все законы природы одинаковы в инерциальных системах отсчета.

ПОСТУЛАТЫ ТЕОРИИ

1. Все законы природы одинаковы в инерциальных системах отсчета.
2. Скорость

света одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости движения, источника или приемника света. (Примером может служить черная дыра.)
Слайд 7

СЛЕДСТВИЯ ПОСТУЛАТОВ Относительность одновременности: два события одновременные в неподвижной системе отсчета

СЛЕДСТВИЯ ПОСТУЛАТОВ

Относительность одновременности:
два события одновременные в неподвижной системе отсчета будут

неодновременными в движущейся системе отсчета.
Слайд 8

1.Относительность промежутков времени: в движущейся системе отсчета время течет медленнее (парадокс

1.Относительность промежутков времени: в движущейся системе отсчета время течет медленнее (парадокс

близнецов: в космосе человек медленнее стареет). Замедление времени зависит от свойств самого времени.

τ – промежуток времени («тау») (1с)
τ0– собственное время
τ-подвижная система отсчета

Слайд 9

ПАРАДОКС БЛИЗНЕЦОВ

ПАРАДОКС БЛИЗНЕЦОВ

Слайд 10

2.Относительность длины: в движущейся системе отсчета длина сокращается (парадокс близнецов: в

2.Относительность длины: в движущейся системе отсчета длина сокращается (парадокс близнецов: в

космосе длина уменьшается).

L - длина (1м)
L0 – неподвижная система отсчета
L – движущаяся система отсчета

Слайд 11

3. Относительность массы: в подвижной системе отсчета масса увеличивается (при скорости,

3. Относительность массы:
в подвижной системе отсчета масса увеличивается (при скорости,

приближенной к скорости света, масса стремиться к бесконечности) (парадокс близнецов: в космосе масса человека увеличивается).
m– в движущейся системе отсчета
m0 – масса покоя
Слайд 12

4. Закон сложения скоростей: при малых скоростях классический вариант (V1 +V2)

4. Закон сложения скоростей:
при малых скоростях классический вариант (V1 +V2) при

скоростях, приближенных к скорости света (с) вариант Эйнштейна:
Слайд 13

5. Энергия Таким образом, масса – это мера физических величин: инертности, гравитации и энергии. Энергия покоя

5. Энергия

Таким образом, масса – это мера физических величин: инертности,

гравитации и энергии.

Энергия покоя

Слайд 14

ПОРЕШАЕМ ЗАДАЧИ!

ПОРЕШАЕМ ЗАДАЧИ!

Слайд 15

Задача 1 С какой скоростью υ должно двигаться тело, чтобы его

Задача 1
     С какой скоростью υ должно двигаться тело, чтобы его длина

уменьшилась на 20% по сравнению с первоначальной длиной?

где длина тела l0 в движущейся системе отсчета K1 связана с длиной тела l в неподвижной системе отсчета К соотношением

  

     υ=1,8⋅108 м/с

Решение:
     Δl=l0-l– уменьшение длины тела
          l0 – первоначальная длина тела
          l – конечная длина тела

Слайд 16

Задача 2 Звездный кораблю будущего, движущийся со скоростью υ=0,8 с (с=3⋅108

Задача 2
     Звездный кораблю будущего, движущийся со скоростью υ=0,8 с (с=3⋅108 м/с),

путешествовал τ0=10 лет по часам космонавтов. На сколько (τΔ-?) земляне будут старше космонавтов, когда корабль вернется на Землю?
Решение:
     Разность Δτ между возрастом космонавтов и землян можно определить, отняв от промежутка времени τ между моментами старта корабля и его возвращения на Землю по часам землян, промежуток времени τ0 между этими моментами по часам космонавтов,
τΔ=τ-τ0.
     Промежуток времени τ по часам землян связан с промежутком времени τ0 по часам космонавтов соотношением

     τΔ=6,7 лет

Слайд 17

Задача 3 Отношение заряда движущегося электрона к его массе (удельный заряд

Задача 3
   Отношение заряда движущегося электрона к его массе (удельный заряд электрона

e = 1,6⋅10-19 Кл) e/m=0,88⋅1011 Кл/кг. Определить скорость υ электрона.

Решение:
     Масса m релятивистского электрона связана с его массой покоя m0соотношением

    
     m0=9,1⋅10-31кг – масса покоя электрона
     Из соотношения (1) найдем скорость электрона υ:

  

 

 

     υ=2,6⋅108м/с