Элементы специальной (частной) теории относительности

231. Принцип относительности Галилея: законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.

232. Преобразования Галилея для координат: r = r′ + r₀ = r′ + u t (или:

x = x′ + u_Xt, y = y′ + u_Yt, z = z′ + u_Zt), где r – радиус-вектор в неподвижной системе координат, r′ -радиус-вектор движущейся системе координатспостоянной скоростью u = const, r₀ – радиус-вектор, характеризующий смещение систем координат относительно друг друга, t – движения. Рис.13.

233. Ускорение при преобразованиях Галилея для координат

x = x′ + u_Xt, y = y′ + u_Yt, z = z′ + u_Zt: а = а ′.

234. Постулаты специальной (частной) теории относительности:

1) принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система отсчета или движется равномерно и прямолинейно; все законны природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы к другой;

2) принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

235. Преобразования Лоренца для координат:

K′→ K K → K′

236. Принцип соответствия: при малых скоростях движения тел (по сравнению со скоростью света в вакууме) преобразования Лоренца переходят в классические преобразования Галилея.

237. Условия одновременности событий в разных системах отсчета: если в системе К в точках с координатами х₁ и х₂ в моменты времени t₁ и t₂ происходят два события, то в системе К′ им соответствуют координаты х′₁ и х′₂ и моменты времени t′₁ и t′₂ - события являются одновременными при этом x₁ = x₂ и t₁ = t₂ и, следовательно, согласно преобразованиям Лоренца - x′₁ = x′₂ и t′₁ = t′₂.

238. Условия неодновременности событий в разных системах отсчета: если в системе К в точках с координатами х₁ и х₂ в моменты времени t₁ и t₂ происходят два события, то в системе К′ им соответствуют координаты х′₁ и х′₂ и моменты времени t′₁ и t′₂ – если события разобщены при этом x₁ ≠ x₂, но одновременны - t₁ = t₂, то в системе К′ согласно преобразованиям Лоренца - x′₁ ≠ x′₂ и t′₁ ≠ t′₂, оставаясь пространственно разобщенными, события оказываются и неодновременными.

239. Длительность событий в разных системах отсчета: τ′ = τ/ , то есть длительность события, происходящего в некоторой точке, наименьшая в той инерциальной системе отсчета, относительно которой эта точка неподвижна.

240. Длина тел в разных системах отсчета: l ′ = l / , то есть длина тела, наибольшая в той инерциальной системе отсчета, относительно которой это тело покоится.

241. Выражение для интервала между событиями:

или

242. Выражение для массы движущихся релятивистских частиц:

, где m₀ – масса покоя частицы, с – скорость света в вакууме, m – масса частицы в системе отсчета, относительно которой она движется со скороcтью v.

243. Выражение для основного закона релятивистской динамики:

F = или F = .

244. Выражение для релятивистского импульса материальной точки:

p = m v = .

245. Закон сохранения релятивистского импульса: релятивистский импульс замкнутой системы сохраняется, то есть не изменяется с течением времени.

246. Выражение для полной энергии релятивистской частицы:

E = mc² =

247. Выражение для энергии покоя релятивистской частицы: E₀ = m₀c².

248. Определение энергии связи системы частиц:

E_СВ = , где m₀ – масса покоя i-той частицы в свободном состоянии, M₀ – масса покоя системы, состоящей из n частиц.

Литература

1. Храмов Юрий Алексеевич Физики: Биографический справочник. 2-е изд. испр. и дополн. – М.: Наука, 1983

2. Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах: Хронол. обзор: Пер. со словац./ Предисло. и общ. ред. А.Н.Шамина. – М.: Прогресс. 1987

3. Енохович А.С. справочник по физике: Учебн. пособие для учащихся.-3-е изд., перераб. и доп. - М: Просвещение, 1989

4. Будько А.И. Что, где, когда произошло впервые: справ.–Мн.: ООО «Маджик Бук»; М: «РИПОЛ КЛАССИК», 2001

5. ВСЕМИРНАЯ ИСТОРИЯ В ДАТАХ И СОБЫТИЯХ. Пер с франц. В.Румянцева (LAROUSSE PARIS 1997) –М: ОАО «Радуга», 2002

6. БСЭ, т.16 1974г., т.27 1977г.

7. Горбушин Ш.А. Азбука физики. Опорные конспекты для изучения физики за курс средней общеобразовательной школы: Экспериментальные материалы. - Ижевск: Удмуртия, 1992 – 256с.

8. Трофимова Т.И.: Учеб. пособие для вузов.- 7-е изд., - М.: Высшая шк., 2003.

9. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для вуов.-2-е изд., испр. и доп.- М.: Высшая шк., 1999.

10. Савельев И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т. 1. Механика, Молекулярная физика. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.

11. Грабовский Р.И. Курс физики (для сельскохозяйственных вузов:: Учеб. пособие. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая шк., 1980.

Преженцев Михаил Дмитриевич

Рогазинская Ольга Владимировна