Релятивистский закон сложения скоростей.

 

 

, где V₂ – скорость тела относительно неподвижной системы отсчета, V₁ – скорость тела относительно движущейся системы отсчета, V – скорость подвижной системы относительно неподвижной.

Замечательным свойством закона сложения скоростей является то, что при любых скоростях тела и системы отсчета (не больше скорости света в вакууме), результирующая скорость не превышает с. Движение реальных тел со скоростью больше с невозможно

Масса и энергия в специальной теории относительности.

 

 

 

При увеличении скорости тела его масса не остается постоянной, а растет.

, где m₀- масса покоящегося тела.

На рисунке представлена зависимость массы тела от его скорости. Из рисунка видно, что возрастание массы тем больше, чем ближе скорость движения тела к скорости света. С учетом этого импульс тела

.

С помощью теории относительности Эйнштейн установил замечательную по своей простоте и общности формулу связи между энергией и массой.

.

Сам Эйнштейн считал это уравнение важнейшим выводом теории относительности. Энергия тела или системы тел равна массе, умноженной на квадрат скорости света. Если изменяется энергия системы, то изменяется и ее масса.

Любое тело обладает энергией и при скорости, равной нулю (уже благодаря факту своего существования). Это так называемая энергия покоя.

.

 

Теория относительности Эйнштейна нашла широкое применение в астрономии, объяснила немало астрономических явлений. (Работа в группах – «учась учу»)

1. Эйнштейн утверждал, что во время прохождения света вблизи больших масс должно наблюдаться искривление лучей. Это было подтверждено в 1919 г. Во время полного солнечного затмения участники Международной экспедиции сфотографировали звездное небо во время затмения. Сравнивая эти фотографии с фотографиями того же участка неба, но без Солнца, ученые обнаружили, что звезды сместились. Это результат смещения световых лучей от звезд при прохождении их вблизи Солнца.

2. Часы идут медленнее вблизи массивных тел.

3. Доказано, что во время движения планет вокруг Солнца плоскости их орбит поворачиваются.

4. В астрономии было открыто явление удаления галактик, причем скорость удаления пропорциональна расстоянию от галактики до наблюдателя. Это открытие согласовано с выводами теории относительности о зависимости длины волны от скорости.

 

Закрепление изученного материала.

Верю - не верю.

1. В основе теории относительности Эйнштейна лежит 3 постулата. –

2. Все процессы природы протекают одинаково в любой инерциальной системе отсчета. +

3. Размеры тел в движущейся системе отсчета остаются такими же, как в неподвижной. –

4. Молодо выглядящая женщина-астронавт, вернувшаяся из продолжительного космического полета, бросается к седовласому старцу и в разговоре называет его своим сыном. Возможно ли это? +

Опережающее домашнее задание. Сообщение «Теория относительности Эйнштейна глазами современных художников – графиков».

 

 

 

 

 

 

Решение задач.

1. Найдите полную энергию космического корабля с массой покоя 10 т, движущегося со скоростью 0,9 с. (с=3*10⁸ м/с)

2. Какую скорость должно иметь тело, чтобы его продольные размеры уменьшились для наблюдателя в 3 раза?

 

Опережающее домашнее задание.