Релятивістська кінематика. (Лекція 6) презентация

Лекція 6. Релятивістська кінематика 1. Постулати спеціальної теорії відносності. 2. Перетворення Лоренца. 3. Відносність проміжків часу і довжини в різних інерціальних системах. 4. Релятивістський закон додавання швидкостей. 5. Інваріант релятивістської кінематики.

Дослід Майкельсона з визначення швидкості світла

Альберт Ейнштейн (1879-1955). Нобелівська премія 1921 р.

Постулати спеціальної теорії відносності 1. Принцип відносності: ніякі досліди, проведені в середині інерціальної системи відліку, не дають можливості виявити, чи знаходиться ця система в стані спокою, чи рухається рівномірно і прямолінійно; всі закони природи інваріантні відносно переходу від однієї інерціальної системи відліку до іншої. 2. Принцип інваріантності швидкості світла: швидкість світла у вакуумі не залежить від швидкості руху джерела світла або спостерігача і однакова у всіх інерціальних системах відліку.

Постулати спеціальної теорії відносності Розглянемо дві інерціальні системи К і К’. В початковий час t=t’, коли точки О і О’ збігаються, випромінюється імпульс світла.

Перетворення Лоренца. Розглянемо дві інерціальні системи К і К’. Система К’ рухається зі швидкістю вздовж осі х.

Перетворення Лоренца.

Перетворення Лоренца.

Відносність проміжків часу і довжини і різних системах

Відносність проміжків часу і довжини в різних системах Якщо

Відносність проміжків часу

Задача Апаратура, яка знаходиться на Землі, зареєструвала удари блискавки на висоті 7103 м і 2103 м як одночасну подію. Який інтервал між блискавками зареєструвала апаратура на космічному кораблі, який віддаляється від Землі зі швидкістю, що дорівнює 0,8 від швидкості світла?

Відносність проміжків часу і довжини в різних системах

Відносність проміжків часу і довжини і різних системах Нехай лінійка довжиною рухається разом з системою К’. Довжина в системі К:

Задача Яку частину швидкості світла складає швидкість тіла, що рухається, якщо його релятивістське зменшення лінійних розмірів складає 70% ?

Релятивістський закон додавання швидкостей

Інваріант релятивістської кінематики Нехай відбулися дві події в точках ct1, x1, y1, z1 та ct2, x2, y2, z2. Введемо позначення t = t2 – t1, x = x2 – x1, y = y2 – y1, z = z2 – z1. Точки, які характеризуються 4 координатами, називаються світовими точками. Введемо інтервал: Виявилось, що величина S2 є інваріантом відносно перетворення координат, тобто Величина власного інтервалу часу