Учебная работа. Доклад: Элементы специальной теории относительности
Особая теория относительности (СТО) применима для тел, передвигающихся со скоростью, близкой к скорости света в вакууме (v~с). Главные следствия данной нам теории последующие.
Масса частички зависит от скорости ее движения:
m0- масса покоя частички.
Продольная длина тел сокращается, согласно формуле:
l0- cобственная длина тела при V=0.
Передвигающиеся часы идут медлительнее:
?t0- собственное время, измеренное по недвижным относительно наблюдающего часам.
Кинетическая энергия релятивистской частички:
где — полная энергия частички,
— энергия покоя.
законсвязи массы частички с ее полной энергией записывается как
(2)
Начальными для построения теории относительности являются два закона природы, получившие доказательство в самых разных явлениях движения. Эти законы были сформулированы Эйнштейном в последующем виде:
1. «Законы, по которым меняются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из 2-ух координатных систем, находящихся относительно друг друга в равномерном поступательном движении, эти конфигурации состояния относятся».
2. «Любой луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью, независимо от того, испускается этот луч света покоящимся либо передвигающимся телом».
1-ый законраспространяет закон эквивалентности инерциальных систем(законотносительности традиционной механики Галилея — Ньютон) на широкий класс физических явлений. 2-ой законустанавливает всепостоянство скорости света независимо от скорости движения источника света.(1)
2-ой законкажется более феноминальным. По правде, при исследовании движения тел со скоростями, малыми по сопоставлению со скоростью света, мы убеждаемся и на теоретическом уровне, и экспериментально, что скорость тела относительно недвижной системы координат зависит от движения «платформы», с которой бросание тела делается. Так мяч, брошенный в направлении движения поезда, будет иметь по отношению к Земле огромную скорость, нежели мяч, брошенный с недвижного поезда. Для варианта прямолинейного движения результирующая скорость будет равна алгебраической сумме слагаемых скоростей. При движении платформы и тела в одну сторону результирующая скорость будет равна арифметической сумме скоростей и будет подсчитываться по формуле:
рез.=,
где vрез. Есть результирующая скорость тела по отношению к Земле, — скорость платформы, — скорость тела по отношению к платформе.
Из этого уравнения следует, что результирующая скорость постоянно меньше скорости света. Даже в предельном случае, когда =с, =с,
Значительные конфигурации претерпевают и остальные понятия механики. Масса тела в задачках специальной теории относительности зависит от скорости движения тела:
В данной нам формуле — масса тела при v=0 (масса «покоя»), m- масса тела, передвигающегося со скоростью v, и масса тела неограниченно увеличивается, если его скорость приближается к скорости света.
время в теории относительности не является всепригодным; для передвигающегося наблюдающего время течет медлительнее, чем для недвижного. Связь времен, показываемых покоящимися и передвигающимися часами, определяется формулой, где — время, отсчитываемое недвижными часами, а t- время, показываемое часами, передвигающимися со скоростью v относительно недвижной системы. Для обыденных задач механики величина весьма мала по сопоставлению с единицей, и механика Ньютона дает очень четкие результаты.
При скоростях, близких к скорости света, уточнения, даваемые теорией относительности, получают принципный нрав и в истинное время, к примеру, конструирование ускорителей, определение времени жизни простых частиц и экспериментальное определение массы быстродвижущихся тел не могут быть произведены без учета результатов, вытекающих из специальной теории относительности.(3)
Перечень литературы
1.<Детская энциклопедия> том 3
2 А.И.Маркушевич, А.М.Кузнецова, И.В.Петрянов<Вещество и энергия>.
3. Сополов Е.Ф. <КСЕ>.
]]>