Специальная теория относительности

  • 03 окт. 2012 г.
  • 1862 Слова
Министерство образования РФ.
Иркутский государственный технический университет.

Реферат на тему:
«Специальная теория относительности»



Выполнил:

Проверил:

Иркутск,2010

Содержание.
1.Инерциальные системы отсчета. Классический принцип относительности. Преобразования Галилея.
2.Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца.3.Релятивисткий закон изменения длин промежутков времени.
4.Закон сложения скоростей в релятивистской механике.
5.Зависимость массы от скорости, взаимосвязь массы и энергии.
6.Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики.

Инерциальные системы отсчета.
«Инерциальная система отсчета» – понятие классической и современной физики, основанное на следующем обстоятельстве. В ряде простых задач можновыбрать такие системы отсчета, в которых не возникает сил инерции и оказывается справедливым второй закон Ньютона. В некотором приближении инерциальной системой можно считать Землю (или лабораторию), если пренебречь ее движением и вращением. Во всех остальных системах отсчета, которые испытывают более сложное движение, как правило, возникают те или иные силы инерции, которые усложняют уравнениядвижения. В связи с этим существует первый закон Ньютона, который утверждает, что инерциальную систему отсчета можно найти всегда.
Механическое движение относительно, и его характер зависит от системы отсчета. Первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета, а те системы, по отношению к которым он выполняется, называется инерциальными системами отсчета. Инерциальной системой отсчета являетсятакая система отсчета, относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно.
Классический принцип относительности.
В основе специальной теории относительности лежат два простых свойства, имеющих, однако, глубокие корни. Одно из них, как уже упоминалось, касается света. Другое является более абстрактным. Оно связано не скаким-либо конкретным физическим законом, а относится ко всем законам физики. Это принцип относительности, который базируется на простом факте: всегда, когда речь идет об абсолютной величине или о векторе скорости (величине скорости тела и направлении движения тела), следует точно указать, кто или что выполняет измерения.
Представим, например, что уснув в поезде, вы проснулись как раз в тот момент, когда мимо попараллельному пути проходит другой поезд. Вид из окна полностью закрыт этим поездом, который не дает вам видеть другие объекты, и в течение какого-то времени вы не будете знать, кто движется — ваш поезд, другой или оба сразу. Конечно, если ваш поезд покачивается или постукивает на стыках рельсов, или если он меняет направление движения на повороте пути, вы почувствуете, что движетесь. Но если движениебудет плавным, если скорость поезда будет оставаться постоянной, вы будете наблюдать только относительное движение двух поездов, и не сможете утверждать наверняка, который из них движется.

Сделаем еще один шаг. Представим, что вы едете в таком поезде, и опустили шторы, так что окна теперь полностью закрыты. При отсутствии возможности видеть что-либо за пределами купе и при абсолютно постояннойскорости движения поезда у вас не будет никакой возможности определить, движетесь вы или нет. Купе вокруг вас выглядит совершенно одинаково независимо от того, стоит ли поезд или мчится с большой скоростью. Эйнштейн формализовал эту идею, которая на самом деле восходит еще к Галилею, провозгласив, что ни вы, и никакой другой путешественник, не сможете провести в закрытом купе эксперимент, которыйпозволил бы определить, движется поезд или нет. Здесь опять работает принцип относительности, поскольку любое свободное движение относительно, оно приобретает смысл только при сравнении с другими объектами или наблюдателями, которые также совершают свободное движение. У вас нет возможности определить состояние вашего движения без прямого или косвенного...
tracking img