Элементы специальной теории относительности

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Реферат
    Тема: Элементы специальной теории относительности

    Министерство образования РФ

    Самарская государственная экономическая академия

    зачтено

    Реферат (отработка семинара №4).

    Элементы специальной теории относительности

    Выполнил: студент СГЭА факультета

    систем управления

    группы М.О.-1

    1 курса

    Манагаров Р.И.

    Проверил: Мирошников Юрий Фёдорович

    Самара 2002

    В своей работе «К электродинамике движущихся тел», опубликованной в 1905г., Эйнштейн сформулировал более точную теорию механики быстродвижущихся тел - специальную теорию

    относительности.(1)

    Специальная теория относительности (СТО) применима для тел, движущихся со скоростью, близкой к скорости света в вакууме (

    v~с). Основные следствия этой теории следующие.

    Масса частицы зависит от скорости ее движения:

    0 - масса покоя частицы.

    Продольная длина тел сокращается, согласно формуле:

    cобственная длина тела при V = 0.

    Движущиеся часы идут медленнее:

    0 - собственное время, измеренное по неподвижным относительно наблюдателя часам.

    Кинетическая энергия релятивистской частицы:

    где

    Закон взаимосвязи массы частицы с ее полной энергией записывается как

    Исходными для построения теории относительности являются два закона природы, получившие подтверждение в самых различных явлениях движения. Эти законы были сформулированы Эйнштейном в

    следующем виде:

    Первый закон распространяет закон эквивалентности инерциальных систем(закон относительности классической механики Галилея - Ньютон) на широкий класс физических явлений. Второй закон

    устанавливает постоянство скорости света независимо от скорости движения источника света.(1)

    Второй закон кажется наиболее парадоксальным. В самом деле, при изучении движения тел со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света, мы убеждаемся и теоретически, и

    экспериментально, что скорость тела относительно неподвижной системы координат зависит от движения «платформы», с которой бросание тела производится. Так мяч, брошенный в направлении

    движения поезда, будет иметь по отношению к Земле большую скорость, нежели мяч, брошенный с неподвижного поезда. Для случая 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

    v рез. Есть результирующая скорость тела по отношению к Земле,

    - скорость платформы,

    - скорость тела по отношению к платформе.

    Из

    этого уравнения следует, что результирующая скорость всегда меньше скорости света. Даже в предельном случае, когда

    = с,

    Существенные изменения претерпевают и другие понятия механики. Масса тела в задачах специальной теории относительности зависит от скорости движения тела:

    В этой формуле

    - масса тела при

    v = 0 (масса «покоя»),

    m - масса тела, движущегося со скоростью

    v, и масса тела неограниченно возрастает, если его скорость приближается к скорости света.

    Время в теории относительности не является универсальным; для движущегося наблюдателя время течет медленнее, чем для неподвижного. Связь времен, показываемых покоящимися и

    движущимися часами, определяется формулой:

    где

    - время, отсчитываемое неподвижными часами, а

    t - время, показываемое часами, движущимися со скоростью

    v относительно неподвижной системы. Для обычных задач механики величина

    очень мала по сравнению с единицей, и механика Ньютона дает весьма точные результаты.

    При скоростях, близких к скорости света, уточнения, даваемые теорией относительности, приобретают принципиальный характер и в настоящее время, например, конструирование ускорителей,

    определение времени жизни элементарных частиц и экспериментальное определение массы быстродвижущихся тел не могут быть произведены без учета результатов, вытекающих из специальной

    теории относительности.(3)

    Литература:

    1. том 3

    А.И.Маркушевич,

    А.М.Кузнецова,

    И.В.Петрянов.

    Сополов Е.Ф. .

    Язык: Русский

    Скачиваний: 144

    Формат: Microsoft Word

    Размер файла: 11 Кб

    Автор:

    Скачать работу...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены