Следствия из постулатов теории относительности

Следствия из постулатов теории относительности

Следствия из постулатов теории относительности

Основа специальной теории относительности (далее СТО) – это два постулата:

  • обобщенный принцип относительности;
  • принцип неизменности скорости света.

Важно, что выявление факта конечности распространения взаимодействий наполняет понятие силового поля физическим смыслом и вводит его в эту науку в качестве формы существования материи. К основным следствиям из названных постулатов отнесем:

  • Относительность расстояний в инерциальных системах отсчета (далее ИСО).
  • Относительность времени в ИСО.
  • Закон сложения скоростей в СТО.
  • Связь массы и скорости.

Замечание 1

Скорость света – это универсальная постоянная в СТО, наибольшая возможная скорость перемещения в природе.$c=2,99793∙(10)8$ (м/с),

где $c$ — скорость света в вакууме.

Относительность времени в ИСО

В механике Ньютона время является параметром, который не зависит от системы отсчета. В этом случае, если в одной ИСО произойдут два события в один момент времени, то и во всех других ИСО они будут считаться произошедшими в один момент времени.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В СТО время течет по-разному в разных системах отсчета, следовательно, говорить о промежутке времени между двумя событиями можно только, если указывать систему отсчета.

Допустим, что система координат $X’Y’Z’$ перемещается с неизменной скоростью $\vec v$ по отношению к системе координат $X,Y,Z$, причем движение происходит по оси $X$. Сигнал света из точки $A$, находящейся на равных расстояниях от $B$ и $C$ в системе $X’Y’Z’$ придет к приемникам $B$ и $C$ одновременно.

В системе $XYZ$ ситуация будет иной. Сигнал попадет в приемник $B$ раньше, поскольку он движется навстречу сигналу, а в точку $C$ позднее, так как она «удаляется» от него. Мы помним, что скорость света равна по всем направлениям.

Замечание 2

Понятие одновременности в СТО связано с выбором системы отсчета.

Определение 1

Время, которое отсчитывается по часам, которые движутся вместе с объектом, называют собственным временем данного объекта.

Обозначим собственное время $\tau_{0}$ , тогда промежуток времени в неподвижной системе отсчета $\Delta t$ связан со временем в подвижной системе ($ \tau_0$) как:

$\Delta t=\frac{\Delta \tau_{0}}{\sqrt {1-\left( \frac{v}{c} \right){2}}}\left( 1 \right)$,

Формула (1) показывает, что перемещающиеся часы идут медленнее неподвижных. Этот эффект не является кажущимся, это отражение неабсолютного характера времени.

Время, его ход, одновременность событий являются относительными.

Формула (1) показывает, что перемещающиеся часы идут медленнее неподвижных. Этот эффект не является кажущимся, это отражение неабсолютного характера времени.

Замечание 3

Время, его ход, одновременность событий являются относительными.

Относительность расстояний в инерциальных системах отсчета (ИСО)

Пусть стержень расположен вдоль оси $X$. Его длину будем находить, как разность координат его концов, которые измерялись одновременно. В СТО понятие одновременности относительно, поскольку события, происходящие в одной системе, в другой системе одновременными не являются. Из сказанного следует, что длина стержня в разных системах отсчета различна.

О длине стержня можно говорить, только определив систему отсчета в которой данная длина измеряется.

Определение 2

Собственной длиной ($\Delta l_0$) стержня называют его длину системе отсчета, в которой стержень неподвижен.

При этом длина стержня в перемещающейся ИСО находится как:

$\Delta l=\Delta l_{0}\sqrt {1-\frac{v{2}}{c{2}}} \left( 2 \right)$.

Из формулы (2) видно, что в движущейся системе отсчета длина тела уменьшается в сравнении с его собственной. Данное явление называют лоренцевым уменьшением размеров тел в направлении движения.

Уменьшение геометрических размеров тел объективно и не является следствием воздействия на тело. Это отражение не абсолютности пространственных интервалов, связанность их с ИСО.

Данное сокращение проявляется при скоростях близких к скорости света.

Поперечные параметры тела при таком движении в ИСО остаются неизменными.

Закон сложения скоростей в СТО

Рассмотрим проекции скорости тела $\ vec v$ на оси координат неподвижной ИСО ($X,Y.Z$). Обозначим их как $v_x; v_y; v_z$. Проекции в движущейся ИСО ($X’,Y’,Z’$) вектора скорости этого же тела $\ vec v’$, обозначим $v_x’; v_y’; v_z’$. Учитывая, что система ($X’,Y’,Z’$) движется относительно системы $X,Y,Z$ со скоростью $u$, имеем:

$v_{x}=\frac{v_{x}{'}+u}{1+\frac{v_{x}{'}u}{c{2}}}\, (3);$

$v_{y}=\frac{v_{y}{'}\sqrt {1-\frac{u{2}}{c{2}}}}{1+\frac{v_{x}{'}u}{c{2}}}(4);$

$v_{z}=\frac{v_{z}{'}\sqrt {1-\frac{u{2}}{c{2}}}}{1+\frac{v_{x}{'}u}{c{2}}}(5)$.

Выражения (3) – (5) это закон сложения скоростей в СТО. Если предположить, что скорость тела много меньше скорости света (v_x/c≪1), скорость движения системы отсчета много меньше скорости света ($V/c≪1$), то получим:

$v_{x}=v_{x}{'}+u\left( 6 \right)$,

$v_{y}=v_{y}{'}\left( 7 \right)$,

$v_{z}=v_{z}{'}\left( 8 \right)$.

Выражения (6) – (8) это классический закон сложения скоростей.

Если тело перемещается по оси $X$, то имеем:

$v_x=v; v_y=v_z=0, v_x’=v’; v_y’=v_z’=0$:

$v=\frac{v{'}+u}{1+\frac{v{'}u}{c{2}}}\left( 9 \right)$.

Формулы для «обратного перехода» от $\vec v$ к $\vec v’$ будут отличаться от показанных выше знаком при скорости $u$. Допустим, что $\vec v’$$=c$, подставим в (9), получим $\vec v=c$.

Релятивистская динамика

Определение 3

Массой покоя называют массу тела, которая измеряется в системе координат, где тело неподвижно.

Пусть $m_0$ — масса покоя, тогда выражение для массы в СТО:

$m=\frac{m_{0}}{\sqrt {1-\left( \frac{v}{c} \right){2}} }\left( 10 \right)$.

Для фотона, движущегося со скоростью $v=c$, получаем массу покоя равную:

$m_{0}=m\sqrt {1-\left( \frac{c}{c} \right){2}} =0\left( 11 \right)$.

Если предположить, что скорость тела больше скорости света, тогда мы получим мнимую массу, что лишено смысла.

Импульс в СТО запишем как:

$\vec{p}=\frac{m_{0}\vec{v}}{\sqrt {1-\left( \frac{v}{c} \right){2}} }\left(12 \right)$.

При $v>c$ мы получили бы мнимый импульс, что не имеет физического смысла. При скорости тела много меньше скорости света выражение (12) перейдёт в классическое:

$\vec{p}=m\vec{v}\left( 13 \right)$.

В специальной теории суммарная энергия тела равна:

$W=\frac{m_{0}c{2}}{\sqrt {1-\left( \frac{v}{c} \right){2}} }=mc{2}\left(14 \right)$.

Если тело покоится, то есть $v=0$, то энергия покоя равна:

$W_{0}=m_{0}c{2}\left( 15 \right)$.

В СТО не выполняется закон сохранения массы покоя. Так как энергия неподвижного тела помимо суммы энергий покоя частиц, из которых тело состоит, обладает кинетической энергией этих частиц и энергией их взаимодействия, следовательно:

$m_{0}c{2}e \sum\limits_{i=1}N {m_{0i}c{2}\left( 16 \right).}$

Поэтому:

$m_{0}e \sum\limits_{i=1}N {m_{0i}\left( 17 \right).}$

Кинетическую энергию тела в СТО найдем как:

$E_{k}=\frac{m_{0}c{2}}{\sqrt {1-\frac{v{2}}{c{2}}} }-m_{0}c{2}\left( 18\right)$.

Если $\frac{v}{c}\ll 1,$, то формула (18) перейдет в известное нам выражение:

$E_{k}=\frac{mv{2}}{2}\left( 19 \right)$.

В этом случае разница между массами покоя и движения не является существенной.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/sledstviya_iz_postulatov_teorii_otnositelnosti/

Следствие из постулатов теории относительности. урок. Физика 11 Класс

Следствия из постулатов теории относительности

На этом уроке мы повторим постулаты теории относительности и ознакомимся с их следствиями. Рассмотрим относительность расстояния, относительность времени и релятивистский закон сложения скоростей, сравним его с уже знакомым нам законом сложения скоростей из классической механики.

Перед тем как начать урок, вспомним постулаты СТО.

1. Все процессы в природе протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета (принцип относительности).

2. Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета, она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

Оказывается, что расстояние не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения объекта относительно выбранной системы отсчета (Рис. 1.).

Рис. 1. Следствие 1

Пусть у нас есть стержень длиной  в системе отсчета , относительно которой этот стержень покоится. Тогда длина , этого стержня в системе отсчета , относительно которой стержень движется со скоростью , определяется формулой:

Получается, что длина стержня  будет меньше ее первоначальной длины, если эта ручка будет двигаться со скоростью . В этом и состоит релятивистское сокращение длины.

В повседневной жизни мы сталкиваемся с относительно небольшими скоростями и поэтому наблюдать релятивистское сокращение длины не можем.

Оказывается, в зависимости от выбора системы отсчета и от того, с какой скоростью одна система отсчета движется относительно другой, будет зависеть и тот промежуток времени, который будет фиксироваться в той или иной системе.

Пусть интервал времени между двумя событиями, происходящими в одной и той же точке инерциальной системы  равен  (Рис. 2.).

Рис. 2. Следствие 2

Например, этими событиями могут быть два удара метронома, отсчитывающего секунды, тогда интервал  между этими событиями в системе отсчета , которая движется относительно системы , со скоростью , выражается формулой:

Очевидно, что  будет больше чем , в этом и состоит релятивистское замедление времени в движущейся системе отсчета.

Для начала вспомним, каким был закон сложения скоростей в классической механике. Если, например, едет автомобиль со скоростью 20 км/час, а в этом авто летит муха со скоростью 5 км/час, то для наблюдателя на земле скорость мухи будет казаться 25 км/час.

Теперь рассмотрим сложение скоростей с точки зрения теории относительности.

Парадокс близнецов

Рассмотрим интересное следствие из релятивистского замедления времени (парадокс близнецов):

Представьте, что есть два брата-близнеца, Петр и Иван. Ваня – космонавт и отправляется в путешествие на ракете со скоростью, близкой к скорости света. Его нет приблизительно один год (по своему субъективному времени).

И, вернувшись на Землю, он встречается с братом, который, к его удивлению, выглядит намного старше него.

Рассмотрим это следствие на частном примере (Рис. 3.).

Рис. 3. Следствие 3

Пусть тело движется вдоль оси системы отсчета , которая, в свою очередь, движется со скоростью  относительно системы отсчета . Причем в процессе движения координатные оси  и все время совпадают, а координатные оси  и , и  остаются параллельными.

Обозначим скорость тела относительно через скорость , а скорость этого же тела относительно  через . Тогда релятивистский закон сложения скоростей будет иметь следующий вид:

Попробуем соотнести этот закон с эквивалентным ему в классической механике. Рассмотрим предельные случаи, когда скорости очень малы в сравнении со скоростью света.

Если скорость  значительно меньше скорости света и скорость  тоже значительно меньше скорости света, то частью знаменателя в формуле , можно пренебречь, и в таком случае мы получим классический закон сложения скоростей:

Рассмотрим еще один предельный случай. Представьте, что вы едете на поезде и включаете фонарик, для тех, кто стоит на земле, скорость света от фонарика останется , а не  плюс скорость поезда, как могло показаться (случай, когда одна из скоростей равна скорости света).

Тогда выходит, что , подставим это значение в формулу, тогда:

Выходит, что и скорость тоже будет равняться , как этого требует второй постулат теории относительности.

Релятивистский закон сложения скоростей справедлив, хотя и не совсем нагляден. Представьте себе наблюдателя на земле, он смотрит на большую ракету, которая движется относительно Земли со скоростью, близкой к скорости света. И от этой большой ракеты отделяется маленькая ракета, которая тоже начинает двигаться относительно большой со скоростью .

Из релятивистского закона сложения скоростей следует, что для наблюдателя на Земле и первая, и вторая ракеты будут двигаться со скоростями, близкими к скорости света . Выходит, что фактически отличие в скоростях отсутствует. Хотя мы понимаем, что малая ракета движется с огромной скоростью относительно большой.

На этом уроке мы ознакомились со следствиями постулатов теории относительности и сравнили некоторые из них с эквивалентными следствиями и законами из классической механики.

Список литературы

1.  Жилко В.В., Маркович Я.Г. Физика. 11 класс. – 2011.

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика. 11 класс. Учебник.

3. Касьянов В.А. Физика, 11 класс. – 2004.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Сайт объединения учителей физики Санкт-Петербурга (Источник)

2. Интернет-сайт serg.fedosin.ru (Источник)

Домашнее задание

1. Задача № 1. Посчитать, на сколько мы сможем замедлить время, если будем мчаться на космическом корабле со скоростью 0,8 с? Сколько будет длиться урок, если на Земле он идет 40 минут?

2. Задача № 2. Найдите полную энергию космического корабля с массой покоя 10 т, движущегося со скоростью  Какую скорость должно иметь тело, чтобы его продольные размеры уменьшились для наблюдателя в 3 раза?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/11-klass/elementy-spetsialnoy-teorii-otnositelnosti/sledstvie-iz-postulatov-teorii-otnositelnosti

Презентация по физике

Следствия из постулатов теории относительности

Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике » Принцип относительности Галилея. Постулаты СТО. Следствия постулатов» 11 класс

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайдОписание слайда:

Тема урока №44 Принцип относительности Галилея. Постулаты теории относительности. Следствия постулатов

2 слайдОписание слайда:

Принцип относительности Галилея: Все механические явления протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Распространяется ли принцип Галилея на все явления в природе — электромагнитные явления, распространение света и.т.д. *

3 слайдОписание слайда:

v Какова скорость светового сигнала относительно человека в вагоне? Какова скорость светового сигнала относительно человека на земле по законам классической физики? В вагоне, движущемся относительно полотна железной дороги, посылается световой сигнал в направлении движения. c

4 слайдОписание слайда:

v c Какова скорость светового сигнала относительно человека в вагоне? Какова скорость светового сигнала относительно человека на земле по законам классической физики? В вагоне, движущемся относительно полотна железной дороги, посылается световой сигнал против движения.

5 слайдОписание слайда:

Получается , что одно и тоже явление — распространение света по разному происходит в различных инерциальных системах отсчета , то есть принцип относительности Галилея не применим для электромагнитных процессов .

В случае скорость света больше c= 300000 км/с. Но скоростей больше скорости света не существует! Таким образом в конце 19- начале 20 века физика попала в трудное положение, когда законы классической физики не смогли объяснить явление распространения света.

Разрешил это противоречие А. Эйнштейн

6 слайдОписание слайда:

Альберт Эйнштейн (1879–1955) Альберт Эйнштейн родился в 1879 году. В 1900 году окончил Цюрихский политехнический институт. В 1902 году Эйнштейн поступил на работу в патентное бюро в Берне. В сентябре 1905 была опубликована теория относительности. *

7 слайдОписание слайда:

Постулаты СТО 1.Постулат Все процессы природы протекают одинаково во всех ИСО. 2. Постулат Скорость света в вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала. с=300 000 км/с. *

8 слайдОписание слайда:

Явления ,описываемые с помощью теории относительности, но не объяснимые с помощью законов классической физики, называются релятивистскими явлениями. Релятивистские явления происходят при скоростях близких к скорости света, явления происходящие в микромире. При движении с небольшими ( земными ) скоростями применяются законы классической физики (законы Ньютона) *

9 слайдОписание слайда:

Следствия из постулатов теории относительности Релятивистское сокращение размеров При движении с околосветными скоростями длина тела зависит от скорости , чем больше скорость , тем меньше длина тела в направлении движения. l- длина стержня в системе , относительно которой он движется l0-длина стержня в системе , относительно которой он покоится *

10 слайдОписание слайда:

* 2. Релятивистский эффект замедления времени При движении с околосветными скоростями время зависит от скорости , чем больше скорость , тем меньше промежутки времени , то есть время на движущихся часах замедляется. t-интервал времени между событиями, измеренный покоящимися часами t0- интервал времени , между этими же событиями, отсчитанный движущимися вместе с телом часами.

11 слайдОписание слайда:

3.Релятивистский закон сложения скоростей V- скорость подвижной СО относительно неподвижной СО V1- скорость тела относительно подвижной СО V2- скорость тела относительно неподвижной СО *

12 слайдОписание слайда:

Соотношение релятивистского закона сложения скоростей с классической механикой. При можно пренебречь, получим классический закон сложения скоростей: V2=V1+V При v 1 = c , v 2 =c также — в соответствии со вторым постулатом теории относительности *

13 слайдОписание слайда:

* Итог 1. Замечательным свойством релятивистского закона сложения скоростей является то, что при любых скоростях v1 и  (конечно, не больших с) результирующая скорость v2 не превышает с. 2.

Из постулатов теории относительности следует, что длина тела, промежуток времени между двумя событиями зависят от выбранной системы отсчета, т. е. являются относительными.

Релятивистский закон сложения скоростей переходит в классический при  v « с.

14 слайдОписание слайда:

Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. * V1 = С/2 V2 = С/2 VСБЛИЖЕНИЯ РАКЕТ < V1 + V2

15 слайдОписание слайда:

Задача 1. Чему равна длина космического корабля, движущегося со скоростью 0,8 с. Длина покоящегося корабля 100 м. Дано: Решение: V=0,8 c L0=100м НайтиL-? Ответ: L=60 м *

16 слайдОписание слайда:

Решение задач С какой скоростью относительно Земли должен двигаться космический корабль , чтобы его продольные размеры для земного наблюдателя были в 2 раза меньше истинных? В ракете движущейся со скоростью 0,96 с было зафиксировано время полета 1 год. Сколько времени должно пройти по подсчетам земного наблюдателя. Длина линейки, неподвижной относительно земного наблюдателя, 2 м. какова длина линейки, движущейся со скоростью 0,5 с? *

17 слайдОписание слайда:

Домашнее задание §76 -78. № 1109, Задача . С какой скоростью должен двигаться космический корабль, относительно Земли, чтобы часы на нем шли в 4 раза медленнее, чем на Земле. *

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

Краткое описание документа:

Общая информация

Источник: https://infourok.ru/prezentaciya_po_fizike__princip_otnositelnosti_galileya._postulaty_sto._sledstviya_postulatov-403936.htm

Следствия из постулатов специальной теории относительности

Следствия из постулатов теории относительности

Постулаты специальной теории относительности

Инерциальные системы отсчета

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Движение тел можно определить только по отношению к другим телам. Для этого в физике вводится понятие системы отсчета.

Система отсчета – это тело, которое условно считается неподвижным и по отношению к которому рассматривается движение других тел, а также связанные с этим телом система координат и часы.

Важнейшим положением физики является принцип инерции, который еще называется первым законом Ньютона.

Принцип инерции. Существуют системы отсчета, относительно которых все тела, не взаимодействующие с другими телами, движутся равномерно и прямолинейно.

Системы отсчета, которые удовлетворяют принципу инерции, называются инерциальными.

В 1905 г. Альберт Эйнштейн (1879 – 1955) разработал новую теорию пространства и времени, получившую название специальной теории относительности (СТО).

Основу специальной теории относительности составляют два постулата (принципа):

1. Принцип относительности Эйнштейна. Все физические процессы при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчета протекают одинаково.

Это означает, что никакими физическими опытами, проведенными внутри замкнутой инерциальной системы отсчета, нельзя установить, покоится ли она или движется равномерно и прямолинейно.

Таким образом, все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, а физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальных систем отсчета.

Иными словами, уравнения, выражающие эти законы, имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчета.

2. Принцип постоянства скорости света. Скорость света в вакууме постоянна и не зависит от движения источника и приемника света.

Принцип постоянства скорости света Эйнштейн сформулировал на основе опыта Майкельсона. В 1881 г. американский физик Альберт Майкельсон произвел опыт, который с весьма высокой точностью измерил скорость света в различных направлениях относительно Земли.

Опыт Майкельсона, неоднократно с тех пор повторявшийся в самых различных условиях, привел к совершенно неожиданному результату. Майкельсон обнаружил, что на движущейся Земле свет распространяется по всем направлениям с совершенно одинаковой скоростью.

Глубокий анализ постулатов специальной теории относительности показывает, что они противоречат представлениям о пространстве и времени, принятым в механике Ньютона.

Из постулатов специальной теории относительности вытекает ряд следствий.

1. Скорость света в вакууме – предельная скорость в природе.

Она одинакова во всех направлениях и во всех инерциальных системах отсчета. Это одна из важнейших физических постоянных, так называемых мировых констант.

2. Понятие одновременности имеет относительный смысл.

Представим себе поезд, который движется прямолинейно и равномерно. Пусть в середине одного из вагонов на равном расстоянии от дверей находится лампочка, а автоматические двери устроены так, что они открываются в тот момент, когда на них падает свет.

Пусть в некоторый момент времени зажглась лампочка. Что увидят люди в поезде, и что увидят люди на платформе? Люди, сидящие в середине вагона увидят следующее.

Так как, согласно опыту Майкельсона, свет распространяется относительно поезда с одинаковой по всем направлениям скоростью, то он дойдет одновременно до задней и передней двери, и обе двери откроются одновременно.

Что же увидят люди на платформе? Задняя дверь идет навстречу лучу света. Переднюю дверь луч света должен догонять. Поэтому людям на платформе покажется, что двери в вагоне откроются не одновременно.

Пока мы имели дело со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света, мы не могли обнаружить относительность понятия одновременности. И лишь изучая движения со скоростями, близкими к скорости света, мы вынуждены были пересмотреть понятие одновременности.

3. В разных инерциальных системах отсчета время протекает по-разному.

Пусть имеется очень длинная железная дорога, по которой движется поезд Эйнштейна. На огромном расстоянии друг от друга находятся две станции. На обеих станциях имеются часы.

На первой станции в вагон садится путешественник и перед отходом поезда проверяет свои часы по станционным. По приезде на другую станцию он с удивлением замечает, что его часы отстали.

В мастерской путешественника заверили, что его часы в полном порядке.

Чтобы разобраться в этом, представим, что пассажир направляет к потолку луч света из фонарика, поставленного на пол вагона. На потолке расположено зеркало, от которого луч света отражается обратно к лампочке фонарика. Путь луча, каким его видит пассажир в вагоне, таков:

Совсем иначе выглядит этот путь для наблюдателя, который находится на платформе. За то время, что луч света пройдет от лампочки до зеркала, само зеркало вследствие движения поезда переместится. Пока луч будет возвращаться, лампочка переместится на такое же расстояние.

Мы видим, что для наблюдателей на платформе свет прошел явно большее расстояние. С другой стороны, мы знаем, что скорость света есть абсолютная скорость, она одинакова и для едущих в поезде, и для тех, кто стоит на платформе. Это заставляет нас сделать вывод: на станции между отправлением и возвращением луча прошло больше времени, чем в поезде!

Отставание часов будет тем значительнее, чем больше скорость поезда.

Физические процессы в движущейся системе отсчета замедляются относительно неподвижной системы.

Разумеется, это становится заметно только при скоростях, соизмеримых со скоростью света.

Отсюда следует так называемый «парадокс близнецов». Он заключается в том, что если один близнец остается на Земле, а другой улетает на ракете, движущейся со скоростью, близкой к скорости света, то, возвратившись на Землю, он обнаруживает, что его брат-близнец стал намного старше его.

4. Длина стержня сокращается в направлении движения. В теории относительности оказывается, что бессмысленно говорить о длине стержня, не указав системы отсчета, относительно которой эта длина измеряется.

5. Масса тела увеличивается с увеличением его скорости. Зависимость массы от скорости была обнаружена в конце XIX в. в опытах с быстрыми электронами. Тогда же была предложена эмпирическая формула для этой зависимости:

,

где m0 – масса покоя тела,

m – его масса при скорости движения V,

с – скорость света.

6. Масса и энергия связаны соотношением:

Е = mc2.

Это соотношение подтверждено многочисленными экспериментами.

Источник: https://studopedia.su/16_63018_sledstviya-iz-postulatov-spetsialnoy-teorii-otnositelnosti.html

Booksm
Добавить комментарий