Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Относительность продолжительности событий. Эффект замедления времени.
Продолжительность событий в классической механике не зависит от выбора системы отсчета. Пусть в движущейся со скоростью v0 системе отсчета K' в неподвижной точке x' произошло событие длительностью Δt = t'2 – t'1, где t'1 и t'2 – моменты начала и конца события (например, включения и выключения лампочки по часам, покоящимся в системе отсчета K' ). Наблюдатель в неподвижной системе K отметит по своим часам (часам своей системы) начало и конец события в моменты t1 и t2 , которые будут связаны с моментами t'1 и t'2 соотношениями:
Отсюда длительность события Δt= t2-t1 в неподвижной системе отсчета K равна т.е. представляется более длительным, чем в системе K′ (эффект замедления времени). Относительность длины. Пусть в движущейся вдоль оси х' системе K' покоится отрезок длиной Здесь x'2 и x'1 координаты начала и конца отрезка, отмеченные в один и тот же момент времени t'. Если измерение длины проведено в системе отсчета, в которой отрезок покоится, ее называют собственной длиной и обозначают . Какова будет длина того же отрезка, если ее измерить в неподвижной системе отсчета K? Для наблюдателя в системе отсчета K отрезок будет двигаться со скоростью v0. Чтобы измерить длину движущегося отрезка, наблюдатель в системе K должен в один и тот же момент времени t (по часам своей системы) отметить на оси х положение концов движущегося отрезка. Отметки эти нужно сделать именно в один и тот же момент времени, так как отрезок и его концы постоянно смещаются вдоль оси х. Пусть этими отметками будут координаты х1 и х2 . Но координаты х1 и х2 связаны с х'1 и х'2 соотношением
отсюда Введя обозначения l = x2 -x1; l0 = x'2 – x'1 , получим . Таким образом, наблюдатель в неподвижной системе K находит, что длина движущегося отрезка в раз меньше его собственной длины, измеренной в системе, где этот отрезок покоится. Наблюдатель в системе K обобщит этот факт следующим образом: в любой движущейся относительно него инерциальной системе отсчета, все отрезки укорачиваются в направлении движения системы и тем значительнее, чем больше скорость, с какой движется эта система. Другие координаты y и z будут неизменными. Какой вывод можно сделать из сказанного?
Относительность одновременности, длины предметов, продолжительности событий свидетельствуют о взаимосвязи пространства и времени, о том, что пространство и время зависят от движения материальных объектов, с которыми связываются инерциальные системы отсчета. Чтобы это понять, нужно отрешиться от привычных ньютоновских представлений об абсолютности пространства и времени. Постоянство скорости света не согласуется с преобразованиями Галилея. В самом деле, если скорость света в системе отсчета K' равна c, то в неподвижной системе K, согласно преобразованиям, она должна равняться c + v0. Оставаясь на позициях ньютоновской механики, невозможно понять, почему c + v0 должно равняться c. В классической механике расстояния между двумя точками, а также промежутки между двумя событиями, считались одинаковыми во всех системах отсчета. Другими словами обе эти величины считались инвариантными при переходе от одной системы отсчета к другой. В релятивистской механике эта инвариантность не соблюдается. Вместо этих двух инвариантов – пространственного и временного – в ней сохранился один инвариант – пространственно-временной, выражение для которого имеет вид: c2 t2 – x2 = c2 t' 2 – x' 2 = Inv, т.е. при переходе из одной системы отсчета к другой неизменными остаются не пространство и время, а разность между произведением c2t2 и квадратом координаты. Из того, что c2t2 – x2 остается неизменной явно следует взаимосвязь пространства и времени. Если увеличивается t, то возрастает и х– координата и наоборот, если изменится в сторону увеличения координата, то возрастает и время перемещения тела из начала координат в точку с этой координатой. Релятивистский закон сложения скоростей Пусть тело в системе отсчета K' обладает скоростью v', направленной по оси x' (и x): . В системе отсчета K скорость этого тела будет . Выясним каково соотношение между скоростями v' и v. Рассмотрим производную как отношение дифференциалов dx и dt, которые найдем, используя преобразования Лоренца: Разделим числитель и знаменатель правой части на dt' и получим т.е. в отличие от преобразований Галилея суммарная скорость не равна сумме скоростей, а в раз ниже. Пусть тело движется в ракете со скоростью света v'x = c, а ракета движется со скоростью света относительно неподвижной системы координат v0 = c. С какой скоростью vx движется тело относительно неподвижной системы координат?
По преобразованию Галилея эта скорость v = v'x + v0 = 2c. По преобразованию Лоренца
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 79; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.15.123.96 (0.009 с.) |