Відносність і одночасність подій. Закон взаємозв’язку маси і енергії

1. Відносність і одночасність подій. Закон взаємозв’язку маси і енергії.

Основні положення
спеціальної теорії
відносності. Швидкість
світла у вакуумі.
Відносність і
одночасність подій.
Закон взаємозв’язку
маси і енергії.

2. План заняття:

1. Джерела і основи теорії відносності.
2. Постулати теорії відносності.
3. Релятивістський закон додавання
швидкостей.
4. Відносність і одночасність подій.
5. Відносність відстаней.
6. Залежність маси від швидкості.
7. Зв’язок між масою і енергією.

3. 1. Джерела і основи теорії відносності.

Принцип відносності Галілея
(або принцип відносності класичної
фізики).
У всіх інерціальних системах
відліку за однакових початкових
умов усі механічні явища
протікають однаково.

4.

1. Джерела і основи теорії відносності.

5.

1. Джерела і основи теорії відносності.
Теорія відносності — це
фізична теорія, яка описує
властивості простору і
часу, а також
закономірності відносного
руху тіл, зумовленого цими
властивостями.

6. 2. Постулати теорії відносності.

Перший постулат, або принцип
відносності: усі закони природи інваріантні
по відношенню до всіх систем відліку. Усі
фізичні, хімічні, біологічні явища протікають у
всіх інерціальних системах однаково.

7. 2. Постулати теорії відносності.

Другий постулат, або принцип постійності
швидкості світла: швидкість світла у вакуумі
стала й абсолютна, тобто однакова по
відношенню до будь-яких інерціальних систем
відліку.

8. 3. Релятивістський закон додавання швидкостей.

Дослід Галілея
по вимірюванню швидкості світла

9.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Астрономічний метод вимірювання
швидкості світла Олафа Ремера
отримав
значення швидкості світла
215000 км/с.

10.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Лабораторні методи вимірювання
швидкості світла:
Іполит Фізо отримав значення
швидкості світла 313 000 км/с.

11.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Лабораторні методи вимірювання швидкості
світла:
Альберт Майкельсон визначив значення швидкості
світла в різних прозорих речовинах, вона
виявилась менша ніж у вакуумі.

12.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Сталість швидкості світла у вакуумі
Швидкість світла — величина абсолютна,
інваріантна відносно всіх інерціальних
систем відліку й не залежить від руху джерела
та спостерігача, дорівнює
8 м
3 10
с

13.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Релятивістська механіка —
розділ теоретичної фізики, що розглядає
класичні закони руху тіл (частинок) за
швидкостей руху v , порівняних зі швидкістю
світла.

14.

3. Релятивістський закон додавання швидкостей.
Релятивістський закон
додавання швидкостей:
v1 v
v2
v1v
1 2
с

15. 4. Відносність і одночасність подій.

Події, одночасні в одній інерціальній системі
відліку, неодночасні в іншій інерціальній системі
відліку, яка рухається з іншою, ніж перша система
відліку, швидкістю.
Одночасність просторово розділених подій
відносна.

16.

4. Відносність і одночасність подій.
Зв’язок між часом у нерухомій і рухомій
системах відліку визначається формулою:
t
t0
v2
1 2
с
t — час між двома подіями в рухомій системі
відліку,
t0 — у нерухомій системі відліку,
v — швидкість рухомої системі відліку відносно
нерухомої, а
с — швидкість світла.

17. 5. Відносність відстаней

Зв’язок між довжиною тіла з лінійними розмірами
(наприклад, стрижня) у рухомій і нерухомій
системах відліку визначається формулою:
2
v
l l0 1 2
l0 — довжина стрижня в нерухомій
системі відліку,
с
l — довжина стрижня в рухомій системі, яка рухається
відносно нерухомої зі швидкістю v.
Довжина одного і того самого тіла в різних
інерціальних системах відліку різна.

18. 6. Залежність маси від швидкості

Зв’язок між масою спокою і релятивіською
масою виражається формулою:
m
m0
v2
1 2
с
m0 - маса спокою,
m — релятивістська маса, маса рухомої
частинки.

19. 7. Зв’язок між масою і енергією

Закон взаємозв’язку маси і енергії:
E mc
2
m0 с
2
2
v
1 2
с
Тіло також має енергію за нульової швидкості, це
2
Е0 m0с
так звана енергія спокою:

20. Домашнє завдання:

Генденштейн Л.Е., Ненашев І.Ю., Фізика. 10 кл.:
підруч. для загальноосвіт. навч. закладів: рівень
стандарту – Х.: гімназія, 2010. – 272.: іл.
§ 16, 17, с.156-169.