KNOWLEDGE HYPERMARKET


Основные следствия из постулатов теории относительности

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Основные следствия из постулатов теории относительности


                                         § 78  ОСНОВНЫЕ СЛЕДСТВИЯ ИЗ ПОСТУЛАТОВ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
 
Из постулатов теории относительности вытекает ряд важнейших следствий. Перечислим их, не останавливаясь на обосновании этих следствий.

Относительность расстояний. Расстояние между двумя точками тела не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчета.

Обозначим через I0 длину стержня в системе отсчета К, относительно которой стержень покоится. Тогда длина Z этого стержня в системе отсчета К1, относительно которой стержень движется со скоростью 7.02-8.jpg, определяется формулой

12.02-3.jpg

Как видно из этой формулы, I < I0. В этом состоит так называемое релятивистское сокращение размеров движущегося тела.

Относительность промежутков времени. Пусть интервал времени между двумя событиями, происходящими в одной и той же точке инерциальной системы отсчета К, равен 7.02-36.jpg0. Этими событиями, например, могут быть два удара метронома в К-системе, отсчитывающего секунды.

Тогда интервал 7.02-36.jpg между теми же событиями в системе отсчета К1, движущегося относительно системы К со скоростью 7.02-8.jpg, равен:
12.02-4.jpg

Очевидно, что 7.02-36.jpg > 7.02-36.jpg0. В  этом состоит релятивистский эффект замедления времени в движущихся системах отсчета: движущиеся часы «тикают» медленнее, чем покоящиеся.

Если 12.02-5.jpg то в формулахх (9.1) и (9.2) можно пренебречь величиной 12.02-6.jpg т. е. релятивистское сокращение размеров тела и замедление времени в движущихся системах отсчета можно не учитывать.

Релятивистский закон сложения скоростей. Новым релятивистским представлениям о пространстве и времени соответствует новый закон сложения скоростей. Очевидно, что классический закон сиюжения скоростей не может быть справедливым, так как он противоречит утверждению о постоянстве скорости света в вакууме.

Если поезд движется со скоростью 7.02-8.jpg и в вагоне в направлении движения поезда распространяется световая волна, то ее скорость относительно земли должна быть равна опять-таки 7.02-37.jpg, а не 7.02-8.jpg + 7.02-37.jpg. Новый закон сложения скоростей и должен приводить к требуемому результату.

Мы запишем этот закон сложения скоростей для частного случая, когда тело движется вдоль оси X1 системы отсчета К1, которая, в свою очередь, движется со скоростью 7.02-8.jpg.относительно системы отсчета К.
 
12.02-7.jpg

Причем в процессе движения координатные оси ОХ и ОХ1 все время совпадают, а координатные оси OY и OY1, OZ и OZ1 остаются параллельными (рис. 9.3).

Обозначим скорость тела относительно системы отсчета К1 через 7.02-7.jpg1, а скорость этого же тела относительно системы К через 7.02-7.jpg2. Тогда релятивистский закон сложения скоростей иметь вид:


12.02-8.jpg

Если 12.02-9.jpg в знаменателе можно пренебречь, и вместо выражения (9.3) получим привычный нам классический закон сложения скоростей:

7.02-7.jpg27.02-7.jpg1  + 7.02-7.jpg.

При 7.02-7.jpg1 = с скорость 7.02-7.jpg2 также равна с — в соответствии со вторым постулатом теории относительности. Действительно,
 
12.02-10.jpg

Замечательным свойством релятивистского закона сложения скоростей является то, что при любых скоростях 7.02-7.jpg1 и 7.02-7.jpg (конечно, не больших с) результирующая скорость 7.02-7.jpg2 не превышает с.

Из постулатов теории относительности следует, что длина тела, промежуток времени между двумя событиями зависят от выбранной системы отсчета, т. е. являются относительными.

Релятивистский закон сложения скоростей переходит н классический при 7.02-7.jpg « с.


7.02-1.jpg
1.    При каких скоростях движения релятивистский закон сложения скоростей переходит в классический (закон Галилея)!
2.    В чем принципиальное отличие скорости света от скоростей движения тел!






Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.


Материалы по физике онлайн, задачи и ответы по классам, планы конспектов уроков по физике скачать


Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.