🗊Презентация Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №1Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №2Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №3Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №4Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №5Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №6Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №7Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №8Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №9Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №10Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №11Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №12Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №13Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №14Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №15Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №16Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №17Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №18Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №19Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №20Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №21Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №22Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №23Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №24Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №25Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №26Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №27Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №28Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №29Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №30Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №31Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №32Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №33Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №34Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №35Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №36Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №37Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №38Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №39Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №40Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №41Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №42Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №43Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №44Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №45Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №46Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №47Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №48Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №49Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №50Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №51Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №52Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №53Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №54Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №55Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №56Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №57Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №58Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №59Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №60Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №61Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №62Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №63Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №64Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №65Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №66Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №67Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №68Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №69Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №70Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №71Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №72Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №73Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №74Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №75Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №76Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №77Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №78Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №79
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна. Доклад-сообщение содержит 79 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Релятивистская механика материальной точки Специальная (частная) теория относительности. Постулаты Эйнштейна
Описание слайда:
Релятивистская механика материальной точки Специальная (частная) теория относительности. Постулаты Эйнштейна

Слайд 2


Свет играет роль сигнала, который необходим для синхронизации часов, которые отсчитывают различные события. Классическая механика Ньютона неверна при скоростях, стремящихся к скорости света (v→c). с = 3∙108 м/с (2,998∙108 м/с).
Описание слайда:
Свет играет роль сигнала, который необходим для синхронизации часов, которые отсчитывают различные события. Классическая механика Ньютона неверна при скоростях, стремящихся к скорости света (v→c). с = 3∙108 м/с (2,998∙108 м/с).

Слайд 3


Для описания движения тел со скоростями близкими к скорости света, Эйнштейн создал релятивистскую механику, которая учитывает требования специальной теории относительности. Для описания движения тел со скоростями близкими к скорости света, Эйнштейн создал релятивистскую механику, которая учитывает требования специальной теории относительности. Специальная теория относительности (СТО) создана в 1905 г. Эйнштейном, как физическая теория пространства и времени для случая пренебрежимо слабых гравитационных полей.
Описание слайда:
Для описания движения тел со скоростями близкими к скорости света, Эйнштейн создал релятивистскую механику, которая учитывает требования специальной теории относительности. Для описания движения тел со скоростями близкими к скорости света, Эйнштейн создал релятивистскую механику, которая учитывает требования специальной теории относительности. Специальная теория относительности (СТО) создана в 1905 г. Эйнштейном, как физическая теория пространства и времени для случая пренебрежимо слабых гравитационных полей.

Слайд 4


Основу теории образуют 2 постулата Эйнштейна: 1. Принцип относительности Эйнштейна; 2. Принцип постоянства скорости света. Принцип относительности Эйнштейна является распространением механического принципа относительности (принципа относительности Галилея) на все без исключения физические объекты.
Описание слайда:
Основу теории образуют 2 постулата Эйнштейна: 1. Принцип относительности Эйнштейна; 2. Принцип постоянства скорости света. Принцип относительности Эйнштейна является распространением механического принципа относительности (принципа относительности Галилея) на все без исключения физические объекты.

Слайд 5


Классический принцип относительности Справедлив для классической механики, т.е. при v << c. Формулировка классического принципа относительности: законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.
Описание слайда:
Классический принцип относительности Справедлив для классической механики, т.е. при v << c. Формулировка классического принципа относительности: законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.

Слайд 6


Преобразования координат Галилея Две системы отсчёта: К – инерциальная система отсчёта, неподвижная (лабораторная система отсчёта). К' – система движется равномерно и прямолинейно относительно К со скоростью v0 = const.
Описание слайда:
Преобразования координат Галилея Две системы отсчёта: К – инерциальная система отсчёта, неподвижная (лабораторная система отсчёта). К' – система движется равномерно и прямолинейно относительно К со скоростью v0 = const.

Слайд 7


В начальный момент времени (t = 0) начала координат систем К и К' совпадают. В начальный момент времени (t = 0) начала координат систем К и К' совпадают. В дальнейшем система К' начинает двигаться относительно К в направлении, совпадающем с вектором r0 со скоростью v0. Уравнение (3) запишем в проекциях на оси координат:
Описание слайда:
В начальный момент времени (t = 0) начала координат систем К и К' совпадают. В начальный момент времени (t = 0) начала координат систем К и К' совпадают. В дальнейшем система К' начинает двигаться относительно К в направлении, совпадающем с вектором r0 со скоростью v0. Уравнение (3) запишем в проекциях на оси координат:

Слайд 8


В частном случае, когда К' движется с v0 вдоль положительного направления оси х системы К: (5) – преобразования Галилея.
Описание слайда:
В частном случае, когда К' движется с v0 вдоль положительного направления оси х системы К: (5) – преобразования Галилея.

Слайд 9


Теорема сложения скоростей Продифференцируем уравнение (3) по времени: теорема сложения скоростей Галилея. v – скорость движения тела относительно К (абсолютная), v' – скорость движения тела относительно К' (относительная), v0 – скорость движения системы К' относительно К (переносная).
Описание слайда:
Теорема сложения скоростей Продифференцируем уравнение (3) по времени: теорема сложения скоростей Галилея. v – скорость движения тела относительно К (абсолютная), v' – скорость движения тела относительно К' (относительная), v0 – скорость движения системы К' относительно К (переносная).

Слайд 10


Если Если т.е. если в системе К на материальную точку силы не действуют, то и в системе К' на материальную точку силы не действуют. Если система отсчета движется с постоянной скоростью относительно инерциальной системы отсчёта, то она также является инерциальной.
Описание слайда:
Если Если т.е. если в системе К на материальную точку силы не действуют, то и в системе К' на материальную точку силы не действуют. Если система отсчета движется с постоянной скоростью относительно инерциальной системы отсчёта, то она также является инерциальной.

Слайд 11


Классический принцип относительности Продифференцируем уравнение (7) по времени:
Описание слайда:
Классический принцип относительности Продифференцируем уравнение (7) по времени:

Слайд 12


Ускорение движения материальной точки является инвариантным (не меняется) относительно инерциальной системы отсчёта. Следовательно, второй закон Ньютона (основное уравнение динамики) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Ускорение движения материальной точки является инвариантным (не меняется) относительно инерциальной системы отсчёта. Следовательно, второй закон Ньютона (основное уравнение динамики) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Физический смысл: находясь в инерциальной системе отсчёта никакими механическими опытами нельзя обнаружить, движется система или нет.
Описание слайда:
Ускорение движения материальной точки является инвариантным (не меняется) относительно инерциальной системы отсчёта. Следовательно, второй закон Ньютона (основное уравнение динамики) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Ускорение движения материальной точки является инвариантным (не меняется) относительно инерциальной системы отсчёта. Следовательно, второй закон Ньютона (основное уравнение динамики) не меняет своего вида при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Физический смысл: находясь в инерциальной системе отсчёта никакими механическими опытами нельзя обнаружить, движется система или нет.

Слайд 13


Через 6 месяцев Земля в точке 3, путь, который должен пройти свет Через 6 месяцев Земля в точке 3, путь, который должен пройти свет
Описание слайда:
Через 6 месяцев Земля в точке 3, путь, который должен пройти свет Через 6 месяцев Земля в точке 3, путь, который должен пройти свет

Слайд 14


Скорость света – инвариант относительно инерциальных систем отсчёта Фундаментальный интерес представляет вопрос о величине скорости света. Впервые доказать конечность скорости распространения света удалось Рёмеру в 1676 г. Он обнаружил, что затмение Ио – крупнейшего спутника Юпитера совершается не совсем регулярно со временем (нарушается периодичность затмения). При наблюдении затмения через 6 месяцев Земля находится в диаметрально расположенной точке своей орбиты вокруг Солнца, и свет должен пройти до Земли уже другой путь.
Описание слайда:
Скорость света – инвариант относительно инерциальных систем отсчёта Фундаментальный интерес представляет вопрос о величине скорости света. Впервые доказать конечность скорости распространения света удалось Рёмеру в 1676 г. Он обнаружил, что затмение Ио – крупнейшего спутника Юпитера совершается не совсем регулярно со временем (нарушается периодичность затмения). При наблюдении затмения через 6 месяцев Земля находится в диаметрально расположенной точке своей орбиты вокруг Солнца, и свет должен пройти до Земли уже другой путь.

Слайд 15


Затмение Юпитером своего спутника Ио происходит тогда, когда Юпитер находится между Солнцем и Ио. Земля в это время находится в точке 1. (Затмение происходит примерно через каждые 42 часа, в течение которых Ио совершает оборот вокруг Юпитера.) Затмение Юпитером своего спутника Ио происходит тогда, когда Юпитер находится между Солнцем и Ио. Земля в это время находится в точке 1. (Затмение происходит примерно через каждые 42 часа, в течение которых Ио совершает оборот вокруг Юпитера.)
Описание слайда:
Затмение Юпитером своего спутника Ио происходит тогда, когда Юпитер находится между Солнцем и Ио. Земля в это время находится в точке 1. (Затмение происходит примерно через каждые 42 часа, в течение которых Ио совершает оборот вокруг Юпитера.) Затмение Юпитером своего спутника Ио происходит тогда, когда Юпитер находится между Солнцем и Ио. Земля в это время находится в точке 1. (Затмение происходит примерно через каждые 42 часа, в течение которых Ио совершает оборот вокруг Юпитера.)

Слайд 16


Пусть в системе К есть источник света, в К' – приёмник света. Применяя преобразования Галилея скорость света относительно К': что не подтверждается экспериментальными результатами. c = const.
Описание слайда:
Пусть в системе К есть источник света, в К' – приёмник света. Применяя преобразования Галилея скорость света относительно К': что не подтверждается экспериментальными результатами. c = const.

Слайд 17


Этот факт является одним из постулатов, лежащих в основе СТО. Этот факт является одним из постулатов, лежащих в основе СТО. Эйнштейн объяснил этот результат свойствами пространства и времени: с точки зрения движущегося наблюдателя (система К') пространство «сокращается» в направлении движения в раз, а интервал времени dt по измерениям того же наблюдателя уменьшается в раз
Описание слайда:
Этот факт является одним из постулатов, лежащих в основе СТО. Этот факт является одним из постулатов, лежащих в основе СТО. Эйнштейн объяснил этот результат свойствами пространства и времени: с точки зрения движущегося наблюдателя (система К') пространство «сокращается» в направлении движения в раз, а интервал времени dt по измерениям того же наблюдателя уменьшается в раз

Слайд 18


● Опыт Майкельсона –Морли (Майкельсон в 1881 г., Морли -1887 г.) До опубликования в 1905 г. Эйнштейном теории относительности считалось, что световые волны распространяются в особой среде – эфире, подобно тому, как звук распространяется в воздухе. Только по отношению к покоящемуся эфиру скорость света равна с. Для наблюдателя, движущегося со скоростью v относительно эфира,
Описание слайда:
● Опыт Майкельсона –Морли (Майкельсон в 1881 г., Морли -1887 г.) До опубликования в 1905 г. Эйнштейном теории относительности считалось, что световые волны распространяются в особой среде – эфире, подобно тому, как звук распространяется в воздухе. Только по отношению к покоящемуся эфиру скорость света равна с. Для наблюдателя, движущегося со скоростью v относительно эфира,

Слайд 19


Опыт Майкельсона –Морли Эфир может двигаться со скоростью vэфира – эфирный ветер. Время распространения света от источника до приёмника будет зависеть от их ориентации относительно вектора vэфира.
Описание слайда:
Опыт Майкельсона –Морли Эфир может двигаться со скоростью vэфира – эфирный ветер. Время распространения света от источника до приёмника будет зависеть от их ориентации относительно вектора vэфира.

Слайд 20


Опыт Майкельсона –Морли Для измерения разности времён использовался интерферометр с двумя «плечами», расположенными под углом 900. На экране наблюдается интерференционная картина. По мере движения Земли происходит изменение ориентации интерферометра относительно вектора vэфира.
Описание слайда:
Опыт Майкельсона –Морли Для измерения разности времён использовался интерферометр с двумя «плечами», расположенными под углом 900. На экране наблюдается интерференционная картина. По мере движения Земли происходит изменение ориентации интерферометра относительно вектора vэфира.

Слайд 21


Опыт Майкельсона –Морли Следовательно, свет от источника в интерферометре всегда распространяется со скоростью с относительно источника света. Вывод: скорость света с не зависит от движения источника или наблюдателя.
Описание слайда:
Опыт Майкельсона –Морли Следовательно, свет от источника в интерферометре всегда распространяется со скоростью с относительно источника света. Вывод: скорость света с не зависит от движения источника или наблюдателя.

Слайд 22


● Опыт Саде: показано, что скорость рентгеновских лучей, испускаемых источником, который движется с v ~ 0,5c, остаётся постоянной независимо от скорости движения источника с точностью ±10 %.
Описание слайда:
● Опыт Саде: показано, что скорость рентгеновских лучей, испускаемых источником, который движется с v ~ 0,5c, остаётся постоянной независимо от скорости движения источника с точностью ±10 %.

Слайд 23


● Опыт Бертоцци: нельзя ускорить частицу (электрон) до v > c.
Описание слайда:
● Опыт Бертоцци: нельзя ускорить частицу (электрон) до v > c.

Слайд 24


● Опыт Бонч-Бруевича (1935 г.). При помощи чувствительного модулирующего устройства сравнивались промежутки времени, в течение которых свет, идущий от одного или другого края Солнца (от одного c+v ; от другого c-v ), проходит путь туда и обратно между двумя зеркалами, расположенными у поверхности Земли на расстоянии 1км друг от друга.
Описание слайда:
● Опыт Бонч-Бруевича (1935 г.). При помощи чувствительного модулирующего устройства сравнивались промежутки времени, в течение которых свет, идущий от одного или другого края Солнца (от одного c+v ; от другого c-v ), проходит путь туда и обратно между двумя зеркалами, расположенными у поверхности Земли на расстоянии 1км друг от друга.

Слайд 25


Опыт Бонч-Бруевича ∆t оказалось меньше погрешности измерений. c+v = c-v , следовательно, скорость света с не зависит от скорости источника и c=const.
Описание слайда:
Опыт Бонч-Бруевича ∆t оказалось меньше погрешности измерений. c+v = c-v , следовательно, скорость света с не зависит от скорости источника и c=const.

Слайд 26


Из опытов следует: 1. с инвариантна для всех инерциальных СО. 2. с – максимальная возможная скорость передачи сигнала, движения частицы, полей взаимодействия. Эти выводы не согласуются с представлениями об абсолютном пространстве, абсолютном времени и бесконечной скорости передачи взаимодействия, на которых основана механика Ньютона.
Описание слайда:
Из опытов следует: 1. с инвариантна для всех инерциальных СО. 2. с – максимальная возможная скорость передачи сигнала, движения частицы, полей взаимодействия. Эти выводы не согласуются с представлениями об абсолютном пространстве, абсолютном времени и бесконечной скорости передачи взаимодействия, на которых основана механика Ньютона.

Слайд 27


Требовалось пересмотреть фундаментальные представления о пространстве, времени, скорости передачи взаимодействий для случая движения с v ≈ c. Эта новая теория должна была переходить в механику Ньютона при v << c. Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности (СТО). Требовалось пересмотреть фундаментальные представления о пространстве, времени, скорости передачи взаимодействий для случая движения с v ≈ c. Эта новая теория должна была переходить в механику Ньютона при v << c. Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности (СТО).
Описание слайда:
Требовалось пересмотреть фундаментальные представления о пространстве, времени, скорости передачи взаимодействий для случая движения с v ≈ c. Эта новая теория должна была переходить в механику Ньютона при v << c. Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности (СТО). Требовалось пересмотреть фундаментальные представления о пространстве, времени, скорости передачи взаимодействий для случая движения с v ≈ c. Эта новая теория должна была переходить в механику Ньютона при v << c. Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности (СТО).

Слайд 28


Постулаты Эйнштейна В основе СТО лежат постулаты Эйнштейна. I. Принцип относительности. Не только механические, но и электромагнитные, оптические и другие явления в инерциальных системах отсчета (ИСО) протекают одинаково. ИСО равноправны, и нет таких опытов, с помощью которых их можно различить.
Описание слайда:
Постулаты Эйнштейна В основе СТО лежат постулаты Эйнштейна. I. Принцип относительности. Не только механические, но и электромагнитные, оптические и другие явления в инерциальных системах отсчета (ИСО) протекают одинаково. ИСО равноправны, и нет таких опытов, с помощью которых их можно различить.

Слайд 29


Принцип относительности распространяется на все явления. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной ИСО к другой. Если явления наблюдаются из разных ИСО, то они могут отличаться только из-за различных начальных условий. Поэтому в законы природы начальные условия не входят.
Описание слайда:
Принцип относительности распространяется на все явления. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной ИСО к другой. Если явления наблюдаются из разных ИСО, то они могут отличаться только из-за различных начальных условий. Поэтому в законы природы начальные условия не входят.

Слайд 30


Постулаты Эйнштейна II. Принцип постоянства (инвариантности) скорости света в вакууме. Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника и приёмника, т.е. является инвариантом относительно ИСО Постоянство скорости света – фундаментальное свойство природы, констатируемое как опытный факт.
Описание слайда:
Постулаты Эйнштейна II. Принцип постоянства (инвариантности) скорости света в вакууме. Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника и приёмника, т.е. является инвариантом относительно ИСО Постоянство скорости света – фундаментальное свойство природы, констатируемое как опытный факт.

Слайд 31


II постулат Эйнштейна, как следствие I постулата Объектом СТО является скорость передачи информации от одной точки в другую, т.е. скорость явлений, связанных причинно-следственной связью. Под скоростью передачи информации понимают скорость передачи взаимодействия (сигнала). Сигнал – физическая порция энергии, переносимая каким-либо материальным объектом из одной точки в другую.
Описание слайда:
II постулат Эйнштейна, как следствие I постулата Объектом СТО является скорость передачи информации от одной точки в другую, т.е. скорость явлений, связанных причинно-следственной связью. Под скоростью передачи информации понимают скорость передачи взаимодействия (сигнала). Сигнал – физическая порция энергии, переносимая каким-либо материальным объектом из одной точки в другую.

Слайд 32


II постулат Эйнштейна, как следствие I постулата Скорость света в вакууме c = const и максимальная скорость передачи информации, сигнала. Если с – максимальная возможная скорость передачи сигнала, то она должна быть одинаковой во всех ИСО. Если бы она была разной, то тогда существовал бы способ различения ИСО.
Описание слайда:
II постулат Эйнштейна, как следствие I постулата Скорость света в вакууме c = const и максимальная скорость передачи информации, сигнала. Если с – максимальная возможная скорость передачи сигнала, то она должна быть одинаковой во всех ИСО. Если бы она была разной, то тогда существовал бы способ различения ИСО.

Слайд 33


Преобразования Лоренца Классические преобразования Галилея несовместимы с постулатами Эйнштейна. Постулатам Эйнштейна удовлетворяют преобразования Лоренца, предложенные им в 1904 г., как преобразования, относительно которых инвариантны уравнения Максвелла.
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Классические преобразования Галилея несовместимы с постулатами Эйнштейна. Постулатам Эйнштейна удовлетворяют преобразования Лоренца, предложенные им в 1904 г., как преобразования, относительно которых инвариантны уравнения Максвелла.

Слайд 34


Преобразования Лоренца Рассмотрим 2 ИСО: К и К'. К' движется относительно К с v = const – равномерно и прямолинейно. В начальный момент времени О и О' совпадают.
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Рассмотрим 2 ИСО: К и К'. К' движется относительно К с v = const – равномерно и прямолинейно. В начальный момент времени О и О' совпадают.

Слайд 35


Преобразования Лоренца Преобразования координат и времени в системах К и К' должны быть такими, что если x обращается в ноль, то x' тоже обращается в ноль. В соответствии с принципом относительности все ИСО равноправны, пространственно-временная связь (связь пространства и t) должны во всех ИСО иметь одинаковый вид. Этому требованию отвечают только линейные преобразования:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Преобразования координат и времени в системах К и К' должны быть такими, что если x обращается в ноль, то x' тоже обращается в ноль. В соответствии с принципом относительности все ИСО равноправны, пространственно-временная связь (связь пространства и t) должны во всех ИСО иметь одинаковый вид. Этому требованию отвечают только линейные преобразования:

Слайд 36


Преобразования Лоренца Если предположить, что в этих системах распространяется световой сигнал, то в соответствии со II постулатом скорость света в вакууме – инвариант (постоянна). С учётом уравнений (1), (2), перепишем (3): (4)
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Если предположить, что в этих системах распространяется световой сигнал, то в соответствии со II постулатом скорость света в вакууме – инвариант (постоянна). С учётом уравнений (1), (2), перепишем (3): (4)

Слайд 37


Преобразования Лоренца Перемножим уравнения системы (4): т.к. оси направлены в одну сторону, то остается +А:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Перемножим уравнения системы (4): т.к. оси направлены в одну сторону, то остается +А:

Слайд 38


Преобразования Лоренца Уравнение (9) подставляем в (1), (2): В начальный момент времени: системы К и К' совпадают, движение происходит вдоль оси х:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Уравнение (9) подставляем в (1), (2): В начальный момент времени: системы К и К' совпадают, движение происходит вдоль оси х:

Слайд 39


Преобразования Лоренца Найдём преобразование для времени. Из уравнения (10а) следует:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Найдём преобразование для времени. Из уравнения (10а) следует:

Слайд 40


Преобразования Лоренца Аналогично:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Аналогично:

Слайд 41


Преобразования Лоренца Прямые преобразования Обратные преобразования К→К' : К'→ К:
Описание слайда:
Преобразования Лоренца Прямые преобразования Обратные преобразования К→К' : К'→ К:

Слайд 42


Классические преобразования Галилея: При v << c: преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.
Описание слайда:
Классические преобразования Галилея: При v << c: преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.

Слайд 43


Следствия из преобразований Лоренца 1. Относительность одновременности. Пусть в системе К в точках с координатами x1 и x2 в моменты времени t1 и t2 происходят 2 события. В системе К' им соответствуют координаты x'1 и x'2, время t'1 и t'2.
Описание слайда:
Следствия из преобразований Лоренца 1. Относительность одновременности. Пусть в системе К в точках с координатами x1 и x2 в моменты времени t1 и t2 происходят 2 события. В системе К' им соответствуют координаты x'1 и x'2, время t'1 и t'2.

Слайд 44


Относительность одновременности • Если x1 = x2, т.е. события происходят в одной точке и являются одновременными t1 = t2. Из преобразований Лоренца следует: x'1 = x'2, t'1 = t'2, т.е. эти события в системе К' происходят в одной точке и являются одновременными. Следовательно, эти события для любых ИСО являются одновременными и пространственно совпадающими.
Описание слайда:
Относительность одновременности • Если x1 = x2, т.е. события происходят в одной точке и являются одновременными t1 = t2. Из преобразований Лоренца следует: x'1 = x'2, t'1 = t'2, т.е. эти события в системе К' происходят в одной точке и являются одновременными. Следовательно, эти события для любых ИСО являются одновременными и пространственно совпадающими.

Слайд 45


Относительность одновременности • Если в системе К события: x1 ≠ x2 – пространственно разобщены, но t1 = t2 – одновременны. В системе К': т.е. x'1 ≠ x'2, t'1 ≠ t'2, события остаются пространственно разобщенными и оказываются неодновременными.
Описание слайда:
Относительность одновременности • Если в системе К события: x1 ≠ x2 – пространственно разобщены, но t1 = t2 – одновременны. В системе К': т.е. x'1 ≠ x'2, t'1 ≠ t'2, события остаются пространственно разобщенными и оказываются неодновременными.

Слайд 46


Относительность одновременности События одновременные в одной системе отсчёта не одновременны в другой СО. Знак определяется знаком выражения
Описание слайда:
Относительность одновременности События одновременные в одной системе отсчёта не одновременны в другой СО. Знак определяется знаком выражения

Слайд 47


2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта Длина отрезка – разность координат его начала и конца, измеренных одновременно в выбранной системе отсчёта. Отрезок (стержень) расположен вдоль оси x' и покоится относительно К'. Его длина в К':
Описание слайда:
2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта Длина отрезка – разность координат его начала и конца, измеренных одновременно в выбранной системе отсчёта. Отрезок (стержень) расположен вдоль оси x' и покоится относительно К'. Его длина в К':

Слайд 48


2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта К' движется относительно К со скоростью v. Длина отрезка в К:
Описание слайда:
2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта К' движется относительно К со скоростью v. Длина отрезка в К:

Слайд 49


Стержень покоится в системе К, К' движется относительно К со скоростью v. Стержень покоится в системе К, К' движется относительно К со скоростью v.
Описание слайда:
Стержень покоится в системе К, К' движется относительно К со скоростью v. Стержень покоится в системе К, К' движется относительно К со скоростью v.

Слайд 50


2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта. Линейные размеры тела, движущегося относительно ИСО, уменьшаются в направлении движения в раз. Длина отрезка, измеренная в системе отсчёта, в которой он покоится, называется его собственной длиной. Собственная длина всегда имеет наибольшее значение. Длина отрезка зависит от выбора системы отсчёта, т.е. относительная. В классической механике:
Описание слайда:
2. Длина отрезка (стержня) в различных системах отсчёта. Линейные размеры тела, движущегося относительно ИСО, уменьшаются в направлении движения в раз. Длина отрезка, измеренная в системе отсчёта, в которой он покоится, называется его собственной длиной. Собственная длина всегда имеет наибольшее значение. Длина отрезка зависит от выбора системы отсчёта, т.е. относительная. В классической механике:

Слайд 51


3. Интервал времени в разных системах отсчёта Собственное время показывают часы, которые покоятся относительно системы отсчёта в некоторой точке с координатой, в которой произошли 2 события. Эти часы называются покоящимися. Часы, которые движутся относительно системы отсчёта, в некоторой точке которой произошли 2 события, называются движущимися.
Описание слайда:
3. Интервал времени в разных системах отсчёта Собственное время показывают часы, которые покоятся относительно системы отсчёта в некоторой точке с координатой, в которой произошли 2 события. Эти часы называются покоящимися. Часы, которые движутся относительно системы отсчёта, в некоторой точке которой произошли 2 события, называются движущимися.

Слайд 52


Интервал времени в разных системах отсчёта время между 2-мя событиями, которые показывают покоящиеся часы.
Описание слайда:
Интервал времени в разных системах отсчёта время между 2-мя событиями, которые показывают покоящиеся часы.

Слайд 53


Интервал времени в разных системах отсчёта Часы покоятся в системе К. 2 события происходят в К в некоторой точке с координатой x1 =x2.
Описание слайда:
Интервал времени в разных системах отсчёта Часы покоятся в системе К. 2 события происходят в К в некоторой точке с координатой x1 =x2.

Слайд 54


Интервал времени в разных системах отсчёта Интервал времени между событиями зависит от выбора системы отсчёта, т.е. время относительно. В классической механике:
Описание слайда:
Интервал времени в разных системах отсчёта Интервал времени между событиями зависит от выбора системы отсчёта, т.е. время относительно. В классической механике:

Слайд 55


Опыт с мюонами Эти частицы рождаются на расстоянии 30 км от поверхности Земли и обнаруживаются вблизи поверхности Земли, т.е. проходят путь S = 30 км. Их собственное время жизни τ'0 = 2·10-6 с. Если принять, что мюоны движутся со скоростью света, то В системе отсчёта, связанной с Землёй, существуют движущиеся часы. Поэтому время жизни мюона с точки зрения земного наблюдателя
Описание слайда:
Опыт с мюонами Эти частицы рождаются на расстоянии 30 км от поверхности Земли и обнаруживаются вблизи поверхности Земли, т.е. проходят путь S = 30 км. Их собственное время жизни τ'0 = 2·10-6 с. Если принять, что мюоны движутся со скоростью света, то В системе отсчёта, связанной с Землёй, существуют движущиеся часы. Поэтому время жизни мюона с точки зрения земного наблюдателя

Слайд 56


«Парадокс близнецов (часов)» Пусть осуществляется космический полёт со скоростью близкой к с, β = 0,99999. Если покоящиеся часы связаны с космическим кораблём, удаляющемся с v =βc, то для наблюдателя, связанного с Землёй, ход часов в космическом аппарате замедляется в раз.
Описание слайда:
«Парадокс близнецов (часов)» Пусть осуществляется космический полёт со скоростью близкой к с, β = 0,99999. Если покоящиеся часы связаны с космическим кораблём, удаляющемся с v =βc, то для наблюдателя, связанного с Землёй, ход часов в космическом аппарате замедляется в раз.

Слайд 57


«Парадокс близнецов (часов)» Но принцип относительности времени справедлив только для ИСО. СО, связанные с близнецами, не эквивалентны. Земная СО – ИСО, корабельная СО – НСО. Следовательно, принцип относительности к ним не применим.
Описание слайда:
«Парадокс близнецов (часов)» Но принцип относительности времени справедлив только для ИСО. СО, связанные с близнецами, не эквивалентны. Земная СО – ИСО, корабельная СО – НСО. Следовательно, принцип относительности к ним не применим.

Слайд 58


Релятивистский закон сложения скоростей В механике Ньютона - теорема сложения скоростей Галилея: Т.к. движение происходит вдоль оси х :
Описание слайда:
Релятивистский закон сложения скоростей В механике Ньютона - теорема сложения скоростей Галилея: Т.к. движение происходит вдоль оси х :

Слайд 59


Релятивистский закон сложения скоростей В релятивистской механике. Проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К: Проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К':
Описание слайда:
Релятивистский закон сложения скоростей В релятивистской механике. Проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К: Проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К':

Слайд 60


Релятивистский закон сложения скоростей Согласно преобразованиям Лоренца:
Описание слайда:
Релятивистский закон сложения скоростей Согласно преобразованиям Лоренца:

Слайд 61


Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №61
Описание слайда:

Слайд 62


Релятивистский закон сложения скоростей Если материальная точка движется в системе К вдоль оси х со скоростью с: т.е. скорость в системе К' равна с. Следовательно, объект, распространяющийся со скоростью с, будет иметь эту же скорость относительно других систем независимо от того, сколь быстро они движутся (согласие с II постулатом Эйнштейна).
Описание слайда:
Релятивистский закон сложения скоростей Если материальная точка движется в системе К вдоль оси х со скоростью с: т.е. скорость в системе К' равна с. Следовательно, объект, распространяющийся со скоростью с, будет иметь эту же скорость относительно других систем независимо от того, сколь быстро они движутся (согласие с II постулатом Эйнштейна).

Слайд 63


Релятивистский закон сложения скоростей Систему отсчёта связывают с материальным объектом, у которого v < c. С фотоном систему отсчёта связывать нельзя, т.к. его v = c.
Описание слайда:
Релятивистский закон сложения скоростей Систему отсчёта связывают с материальным объектом, у которого v < c. С фотоном систему отсчёта связывать нельзя, т.к. его v = c.

Слайд 64


О скоростях, превышающих световую Скорость светового пятна на поверхности планеты: v – скорость перемещения состояния освещённости, а не скорость передачи информации из точки А в точку В.
Описание слайда:
О скоростях, превышающих световую Скорость светового пятна на поверхности планеты: v – скорость перемещения состояния освещённости, а не скорость передачи информации из точки А в точку В.

Слайд 65


Релятивистская динамика (3 закона Ньютона) 1. Постулат существования инерциальных систем отсчёта. Остаётся без изменения.
Описание слайда:
Релятивистская динамика (3 закона Ньютона) 1. Постулат существования инерциальных систем отсчёта. Остаётся без изменения.

Слайд 66


Релятивистская динамика (3 закона Ньютона) 2-й закон Ньютона: Опыт Бертоцци: нельзя ускорить электрон до скорости, превышающей с.
Описание слайда:
Релятивистская динамика (3 закона Ньютона) 2-й закон Ньютона: Опыт Бертоцци: нельзя ускорить электрон до скорости, превышающей с.

Слайд 67


Релятивистская динамика Термопара – для определения кинетической энергии, переходящей в тепло при ударе по ней электронов. линейная зависимость. Свободное от поля пространство – для измерения времени и скорости пролёта электрона.
Описание слайда:
Релятивистская динамика Термопара – для определения кинетической энергии, переходящей в тепло при ударе по ней электронов. линейная зависимость. Свободное от поля пространство – для измерения времени и скорости пролёта электрона.

Слайд 68


Релятивистская динамика релятивистский импульс. релятивистская масса (масса частицы в системе, относительно которой она движется).
Описание слайда:
Релятивистская динамика релятивистский импульс. релятивистская масса (масса частицы в системе, относительно которой она движется).

Слайд 69


Инертная масса не зависит от направления действия силы. Инертная масса не зависит от направления действия силы. В релятивистской механике масса m(v) утрачивает смысл коэффициента пропорциональности между векторами а и F:
Описание слайда:
Инертная масса не зависит от направления действия силы. Инертная масса не зависит от направления действия силы. В релятивистской механике масса m(v) утрачивает смысл коэффициента пропорциональности между векторами а и F:

Слайд 70


Релятивистская механика материальной точки. Специальная, частная теория относительности. Постулаты Эйнштейна, слайд №70
Описание слайда:

Слайд 71


Релятивистская динамика В отличие от Ньютоновской механики вектор силы F в релятивистской механике не является инвариантом (в различных СО F имеет различные модули и направления). В релятивистской механике понятие инертной массы теряет смысл, и поэтому 2 закон Ньютона записывается в виде:
Описание слайда:
Релятивистская динамика В отличие от Ньютоновской механики вектор силы F в релятивистской механике не является инвариантом (в различных СО F имеет различные модули и направления). В релятивистской механике понятие инертной массы теряет смысл, и поэтому 2 закон Ньютона записывается в виде:

Слайд 72


Релятивистская динамика 3-й закон Ньютона. В релятивистской механике работает концепция близкодействия, в соответствии с которой взаимодействие передаётся от точки к точке с конечной v = c. Время передачи взаимодействия
Описание слайда:
Релятивистская динамика 3-й закон Ньютона. В релятивистской механике работает концепция близкодействия, в соответствии с которой взаимодействие передаётся от точки к точке с конечной v = c. Время передачи взаимодействия

Слайд 73


Релятивистская динамика. 3-й закон Ньютона. В точке 2 рождается заряженная частица q2. В момент её рождения на q2 действует сила со стороны q1, а на q1 со стороны q2 силы не действуют, т.к. для передачи взаимодействия требуется время t. Следовательно, 3-й закон Ньютона нарушается.
Описание слайда:
Релятивистская динамика. 3-й закон Ньютона. В точке 2 рождается заряженная частица q2. В момент её рождения на q2 действует сила со стороны q1, а на q1 со стороны q2 силы не действуют, т.к. для передачи взаимодействия требуется время t. Следовательно, 3-й закон Ньютона нарушается.

Слайд 74


Взаимодействие массы и энергии (формула Эйнштейна) полная энергия тела или системы тел, из каких бы видов энергии она не состояла бы. Е связана с массой m тела соотношением (1). релятивистская масса, мера энергосодержания, зависит от v тела. энергия покоя, Ек – кинетическая энергия.
Описание слайда:
Взаимодействие массы и энергии (формула Эйнштейна) полная энергия тела или системы тел, из каких бы видов энергии она не состояла бы. Е связана с массой m тела соотношением (1). релятивистская масса, мера энергосодержания, зависит от v тела. энергия покоя, Ек – кинетическая энергия.

Слайд 75


Связь полной энергии и импульса
Описание слайда:
Связь полной энергии и импульса

Слайд 76


Связь кинетической энергии и импульса энергия покоя.
Описание слайда:
Связь кинетической энергии и импульса энергия покоя.

Слайд 77


Частица с нулевой массой покоя Законы Ньютоновской механики не допускают существование частицы с нулевой массой, т.к. для них даже при малых F ускорение а → ∞. Существование частиц с m0 = 0 не противоречит законам релятивистской механики.
Описание слайда:
Частица с нулевой массой покоя Законы Ньютоновской механики не допускают существование частицы с нулевой массой, т.к. для них даже при малых F ускорение а → ∞. Существование частиц с m0 = 0 не противоречит законам релятивистской механики.

Слайд 78


Частица с нулевой массой покоя В соответствии с уравнениями частица с m0 = 0 обладает р ≠ 0 и Е ≠ 0, т.к. если её v = c, то соотношение 0/0 представляет собой неопределённость, которая может равняться конечному числу.
Описание слайда:
Частица с нулевой массой покоя В соответствии с уравнениями частица с m0 = 0 обладает р ≠ 0 и Е ≠ 0, т.к. если её v = c, то соотношение 0/0 представляет собой неопределённость, которая может равняться конечному числу.

Слайд 79


Частица с нулевой массой покоя Пример: фотон m0 = 0, Е0 = 0,
Описание слайда:
Частица с нулевой массой покоя Пример: фотон m0 = 0, Е0 = 0,

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию