Тема: Основные положения специальной теории относительности (СТО) Незиров Ю.Ю. Октябрьская ОШ1

Цели: а) образовательные: - расширить знание о пространстве и времени - ознакомиться с содержанием основных положений СТО б) развивающие: - создать условия для развития абстрактного мышления, логики; - для формирования и умения сравнивать и анализировать понятия, факты в) воспитательная: - создать условия для воспитания интереса к предмету

Повторени Что называется инерциальной системой отсчета? Закон сложение скоростей? Законы Ньютона?

Задача Два поезда движутся равномерно друг за другом. Скорость первого 80 км/ч, а второго 60 км/ч. В первом поезде от конца к началу вагона идет машинист со скоростью 5 км/ч. Какова скорость машиниста относительно второго поезда ?

Современная физика подразделяется на: Класическую механику, которая изучает движение тел с малыми скоростями (V<<C) Релятивистскую механику, которая изучает движение макроскопических тел с большими скоростями (V<C) Квантовую механику, которая изучает движение микроскопических тел с малыми скоростями (V<<C) Релятивистскую квантовую физику, которая изучает движение микроскопических тел с произвольными скоростями (VC)

Постулаты А. Эйнштейна Первый постулат: Принцип относительности - главный постулат теории относительности Эйнштейна – «все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта». Второй постулат: «Скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчёта. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приёмника светового сигнала».

V поезда С С

Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. V1 = С/2 V2 = С/2 V СВЕТА = С V СБЛИЖЕНИЯ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ = С, а не С+С V СВЕТА = С

Релятивистский закон сложения скоростей Вывод: из релятивистского закона сложения скоростей следует, что скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника и является одновременно величиной постоянной и предельной: ничто не может двигаться быстрее скорости света в вакууме. Справедливость формулы подтверждена тем, что все вытекающие из неё следствия были проверены экспериментально. Если v<<c и v 1 <<c, то vv 1 /c 2 можно пренебречь, следовательно v 2 =v 1 +v. Результирующая скорость движения, вычисленная по релятивистскому закону будет совпадать со скоростью, вычисленной по формуле сложения скоростей, принятой в классической физике.

Вообразите, что мы находимся внутри движущегося вагона поезда. Пусть передние и задние двери вагона открываются автоматически по световому сигналу.

Свет зажигается ровно по середине вагона, какая дверь откроется раньше ? Верно, они откроются одновременно, потому что двери на одинаковом расстоянии от источника света, а скорость свет во всех направлениях одинакова.

Хорошо, а что бы сказал человек стоящий на платформе и наблюдающий за этим ? Скорость света не зависит от скорости источника, и лучи пойдут с одинаковой скорости к дверям, НО задняя дверь идет на встречу сигналу и откроется раньше, а передняя уходит от света и поэтому откроется позже.

Относительность промежутков времени - интервал времени между двумя событиями, происходящими в одной и той же точке инерциальной системы. - интервал между этими событиями в системе отсчёта, движущейся относительно другой со скоростью V. Вывод: В этом состоит релятивистский эффект замедления времени в движущихся системах отсчёта.

Относительность расстояний Вывод:L<L 1 В этом состоит релятивистское сокращение размеров тела в движущихся системах отсчёта. Расстояние не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчёта. L-длина тела в системе отсчёта, относительно которой тело покоится. L 1 -длина тела в другой системе отсчёта, относительно которой тело движется со скоростью V.

Значение теории относительности Теория относительности Эйнштейна является завершением классической физики. Её истинность подтверждена многочисленными экспериментами, а также тем, что при небольших скоростях движения её законы и соотношения «автоматически» переходят в соотношения и законы ньютоновской механики. Область применения механики Ньютона – это область малых (по сравнению со скоростью света) скоростей, а область применения теории относительности расширяется до скоростей, близких к скорости света.

Спасибо за внимание!