Az alaptörvény és a relativisztikus dinamika
Szerint a fogalmak a klasszikus mechanika, a testsúly állandó. Azonban a végén a XIX. állítottuk be kísérletek elektronok, hogy testsúly függ a sebesség a mozgás, nevezetesen, nő a növekvő v jogilag
ahol - a nyugalmi tömeg. azaz tömege az anyag pont, mérve a inerciális referencia keret, amelyhez képest a lényeg az, nyugalmi; m - tömege pont a referencia képkocka, amelyhez képest mozog egy v sebességgel.
A relativitás elve Einstein. érvényesítése invarianciájának a természet törvényei az átmenet az egyik tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer egy másik, ebből az következik, hogy az Alaptörvény a newtoni dinamika
Ez invariáns képest Lorentz transzformációk, ha jobb egy származéka relativisztikus lendület:
A fenti képlet következik, hogy sebességeknél lényegesen kisebb fénysebesség vákuumban, jutnak át a képlet a klasszikus mechanika. Ezért a feltétele annak alkalmazhatóságát a klasszikus mechanika törvényei a feltétel. Newton törvények eredményeként kapott az SRT a határeset. Így, a klasszikus mechanika - egy mechanikus szerelvények mozgó kis (képest a fény sebessége vákuumban) sebességgel.
Mivel a homogenitás a hely a relativisztikus mechanika konzerválódott relativisztikus impulzus. relativisztikus impulzus szervek zárt rendszer megmarad, azaz a Ez nem változik az idővel.
Változások a szervezetben sebesség relativisztikus mechanika megváltoztatásával jár tömege, következésképpen a teljes energia, azaz a a tömeg és az energia kapcsolat van. Ez az univerzális kapcsolat - közötti összefüggés a tömeg és az energia - Einstein találtam:
Tól (5,13), ebből következik, hogy minden tömeg (M egy mozgó vagy álló) megfelel egy bizonyos energia értéke. Ha a test nyugalomban van, a nyugalmi energia
A többi energia belső energia a szervezetben. amely a kinetikai energiák az összes részecske, a potenciális energia a kölcsönhatási energiák és az összeget a többi részecskék.
A relativisztikus mechanika nem a törvény megőrzése nyugalmi tömeg. Ez alapján ezt a nézetet egy magyarázatot a tömegdefektus az atommag és nukleáris reakció.
Az SRT törvénye tömegmegmaradás és a relativisztikus energia. változik a teljes energia a test (vagy rendszerek) kíséri egyenértékű változás a súlya:
Így a testsúly, ami a klasszikus mechanika az intézkedés a tehetetlenség vagy a gravitáció, a relativisztikus mechanika is egy olyan mozzanat az energia tartalma a szervezetben.
A fizikai jelentése expresszió (5,14), hogy elvben az a lehetőség fennáll az átmenet anyagi objektumok, amelynek nyugalmi tömege, a elektromágneses sugárzás, amelynek nincs nyugalmi tömeg; ebben az esetben a törvény az energiamegmaradás.
Ennek klasszikus példája ez a megsemmisülését elektron-pozitron pár termelés és éppen ellenkezőleg, a kialakulását elektron-pozitron pár kvantumait elektromágneses sugárzás:
A relativisztikus dinamikája értéke a kinetikus energia Ek úgy definiáljuk, mint az energia különbség E a mozgó test és a nyugalmi E0:
Amikor egyenlet (5.15) lesz a klasszikus kifejezést
Képletek (5.13) és (5.11) találjuk a relativisztikus összefüggés a teljes energia és a lendület a test:
A törvény a tömeg és az energia összeköttetések megerősítik kísérletek az energia felszabadítását során a nukleáris reakciók. Széles körben kiszámításához használt energetikai hatás a nukleáris reakciók és átalakítások az elemi részecskéket.
- A speciális relativitáselmélet - egy új elmélet a tér és idő, amely felváltotta a klasszikus eszmék. Az alapot SRT az a rendelkezés, hogy nincs energia, nincs jel tudnak terjedni a sebessége eléri a fény sebessége vákuumban. A fénysebesség vákuumban állandó függetlenül a terjedési irányát. Ez a rendelkezés készül megfogalmazni formájában két Einstein posztulátumok - a relativitás elvét, és azt az elvet a állandóságának a fénysebesség.
- Alkalmazási terület A klasszikus mechanika törvényei korlátozzák a sebességet anyagi tárgy, ha a test sebessége összemérhető a fény sebessége, akkor kell használni a relativisztikus képlettel. Így, a fény sebessége vákuumban egy kritérium meghatározása a határértéket a alkalmazhatóságát a klasszikus törvények, mert ez az a maximum jelzés arány.
- A függőség a tömeg a mozgó test sebessége viszonya határozza meg
- Relativisztikus impulzus testbe, és ezért annak dinamikája egyenlete
- A sebesség módosítása a relativisztikus mechanika megváltoztatásával jár tömege, következésképpen az összes energia:
- Az SRT törvénye tömegmegmaradás és a relativisztikus energia: a változás a teljes energia a test kíséri egyenértékű változás súlya:
A fizikai értelemben ez a kapcsolat a következő: van egy alapvető lehetőségét mozgó tárgyi amelynek nyugalmi tömege, a elektromágneses sugárzás, amelynek nincs nyugalmi tömeg; ebben az esetben a törvény az energiamegmaradás. Ez az arány elengedhetetlen a nukleáris fizika és elemi részecske fizika.
Kérdések önellenőrzés és az ismétlés
1. Mi az a fizikai természetét mechanikai relativitás elve? Mi különbözteti meg a galileai relativitás elve Einstein relativitás elve?
2. Mi az oka, hogy hozzanak létre a speciális relativitáselmélet?
3. Fogalmazza posztulátumok a speciális relativitáselmélet.
4. Jegyezze fel a Lorentz transzformáció. Milyen feltételek mellett halad a Galilei-transzformáció?
5. Mi a relativisztikus sebességgel kívül törvény?
6. Mivel a relativisztikus mechanika a tömeg a mozgó test függ a sebesség?
7. Record alapegyenlete relativisztikus dinamika. Miben különbözik a alaptörvénye newtoni mechanika?
8. Mi a megmaradási törvénye relativisztikus lendület?
9. Mivel a kinetikus energia fejezzük relativisztikus mechanika?
10. Fogalmazza meg a kapcsolat a tömeg és az energia. Mi a fizikai lényege?
Példák problémák megoldása
Probléma 1. Az ionizált atom. leveszi a gázpedál sebességgel 0,8 s. Ő bocsát ki egy foton az a mozgás irányát. Határozza meg a sebességet egy foton képest a gázpedált.
Szerint a relativisztikus törvénye sebesség kívül
ahol - a sebességet egy foton. Tekintettel arra, hogy megkapjuk:
Válasz: A sebesség egy foton saját koordináta-rendszerben, tekintettel a gáz- és az azonos, és megegyezik a fény sebességével.
Probléma 2 Proton sebességgel mozog 0,75 s. Határozza meg a relativisztikus impulzus és kinetikus energia.
Relativisztikus proton impulzus képlettel számítottuk ki
A mozgási energia a részecske
ahol E - teljes energia a mozgó proton; E0 - a többi energia.
Feladatok az önálló döntési
1. Mi az a sebesség, hogy mozog a rúd, hogy a méret a mozgás irányába csökkent háromszor?
2. Egy részecske mozog sebessége v = 8 c. Ahhoz, hogy meghatározzuk azt az arányt az összes energia a relativisztikus részecskék nyugalmi energia.
3. Határozza meg a sebességet, amellyel a relativisztikus impulzus annak részecskék meghaladja newtoni impulzus háromszor.
4. Határozzuk meg a relativisztikus elektron impulzus, amelynek kinetikus energia Ek = 1 GeV.
5. Hány százalékkal növeli az elektron tömege, miután elhaladtak a gyorsuló elektromos mező potenciális különbség 1,5 MW?