🗊Презентация Специальная теория относительности

Специальная теория относительности Она же релятивистская механика

Классическая механика и принцип относительности

Преобразования Галилея

Скорость света

Опыт Майкельсона

Выводы из опыта Майкельсона Результат Майкельсона ⇒ 2 совершенно противоположных вывода: принцип относительности не верен, т.к. не действует правило сложения скоростей, которое из него следует; принцип относительности верен, т.к. измерения скорости света не позволяют выделить какую-либо ИСО. В связи с этим возникли 2 проблемы: оставлять или отбросить принцип относительности? чем заменить преобразования Галилея?

Преобразования Лоренца

Основные следствия из преобразований Лоренца

Постулаты Эйнштейна (постулаты СТО) 1. принцип относительности – никакими опытами внутри ИСО нельзя установить, движется она или покоится, все ИСО эквивалентны (формально ≡ принципу относительности Галилея, но относит не только к механическим явлениям, но к любым); 2. принцип постоянства скорости света – скорость света в пустоте одна и та же в любых условиях. (не нужно объяснять следствие 3)

Световые часы и замедление их хода

Лоренцово сокращение и световые часы (самостоятельно)

Экспериментальное наблюдение «замедления времени»

Модификация 2 закона Ньютона в СТО

Релятивистская масса

Основное уравнение динамики и релятивистский импульс

КЭ тела, движущегося с большой скоростью Следующий вопрос: энергия тела движущегося с релятивистскими скоростями. dK/dt = F v = (dp/dt)(p/m) = (1/m)(pdp/dt) Прямое интегрирование невозможно, т.к. m = m(t) и не получается K = p2/2m. Обходной путь - рассмотрим комбинацию: m2c4 = m02c4/(1 - β2) = m02c4 + p2c2 mc2 = (m02c4 + p2c2)½ d(mc2)/dt = ½(2p(dp/dt)c2/(m02c4 + p2c2)½) = dK/dt Это соотношение означает, что: K = mc2 + const Константу интегрирования можно найти из условия: К = 0 при v = 0, m = m0 → const = - m0c2 K = mc2 - m0c2

Формула Эйнштейна и принцип эквивалентности массы и энергии

Эквивалентность массы-энергии и дефект массы

Подходы к изучению тепловых явлений

мкт 1.все тела состоят из молекул; 2.молекулы находятся в непрерывном движении; 3.они притягиваются на больших расстояниях и отталкиваются на малых.

Переход к статистическому методу На основе этой гипотезы можно сделать 2 противоположных вывода: во-1, принципиально возможно найти траектории и скорости всех молекул и таким образом с помощью механики объяснить все тепловые явления; во-2, практически невозможно определить эти траектории и скорости, т.к. любое макроскопическое состоит из очень большого числа молекул из-за их малых размеров и масс. Масса атома Н 1.66 . 10-27кг Масса молекулы Н2 3.3 . 10-27кг Масса 1 л Н2 в норм. усл. 0.09 г = 9 . 10-5кг Масса 1 мм3 Н2 в норм. усл. 9 . 10-11кг Число молекул Н2 в 1 мм3 при норм. усл. 9 . 10-11кг/3.3 . 10-27кг = 3 . 1016 Решить 3. 3 . 1016 уравнений невозможно, но в этом и нет необходимости. При таком количестве молекул вклад каждой из них в свойства тела незначителен. Важно знать не скорость каждой молекулы, а число молекул, имеющих скорости вблизи определенного значения, иначе говоря, вероятность иметь такую скорость. Такой подход в отличие от ТД называется статистическим.