Elementy szczególnej teorii względności

Podobne dokumenty
ELEMENTY SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGLĘDNOŚCI. I. Zasada względności: Wszystkie prawa przyrody są takie same we wszystkich

Elementy mechaniki relatywistycznej

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA

Albert Einstein SZCZEGÓLNA I OGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI. Szczególna Teoria Względności

Szczególna Teoria Względności

teoria wzgl wzgl dności

Wykład 30 Szczególne przekształcenie Lorentza

KINEMATYKA RELATYWISTYCZNA

Mechanika relatywistyczna

Elementy dynamiki relatywistycznej r r

Wykład FIZYKA II. 10. Szczególna teoria względności. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

U.1 Elementy szczególnej teorii względności

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

ELEMENTY MECHANIKI RELATYWISTYCZNEJ

Podstawy fizyki wykład 9

Fizyka cząstek elementarnych

Fizyka relatywistyczna

TRANFORMACJA GALILEUSZA I LORENTZA

Zrozumieć Einsteina, czyli jak uczę szczególnej teorii względności

Elementy fizyki relatywistycznej

Postulaty szczególnej teorii względności

Czym zajmuje się teoria względności

Masa relatywistyczna niepotrzebny i szkodliwy relikt

Kinematyka, Dynamika, Elementy Szczególnej Teorii Względności

Szczególna teoria względności

Teoria względności Szczególna teoria względności dr Mikołaj Szopa wykład

Zasady względności w fizyce

ZASADY DYNAMIKI. Przedmiotem dynamiki jest badanie przyczyn i sposobów zmiany ruchu ciał.

Temat XXXIII. Szczególna Teoria Względności

XXXV. TEORIA WZGLĘDNOŚCI

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Rys. 1.2 Transformacja Galileusza

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie I (luty, 2013)

7. Szczególna teoria względności. Wybór i opracowanie zadań : Barbara Kościelska Więcej zadań z tej tematyki znajduje się w II części skryptu.

Wykład 3: Kinematyka - względność ruchów. dr inż. Zbigniew Szklarski

Wykład 4: Względność ruchów. dr inż. Zbigniew Szklarski

Wyjaśnienie wyników eksperymentu Michelsona-Morleyaa przy pomocy uniwersalnego układu odniesienia

ver teoria względności

Szczególna teoria względności

Ćwiczenie 362. Wyznaczanie ogniskowej soczewek metodą Bessela i pomiar promieni krzywizny za pomocą sferometru. Odległość przedmiotu od ekranu, [m] l

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA. Rys. Transformacja Galileusza

Podstawy fizyki. Wykład 3. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr

Fizyka 1 (mechanika) AF14. Wykład 12

MECHANIKA RELATYWISTYCZNA (SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI)

Wstęp do szczególnej teorii względności.

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Praca jest wykonywana podczas przesuwania się ciała pod wpływem siły. Wartość pracy możemy oblicz z wzoru:

Plan wynikowy. z fizyki dla klasy pierwszej liceum profilowanego

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie II ( marzec/kwiecień, 2013)

Początki fizyki współczesnej

III.1 Ruch względny. III.1 Obserwacja położenia z dwóch różnych układów odniesienia. Pchnięcia (boosts) i obroty.metoda radarowa. Wykres Minkowskiego

f s moŝna traktować jako pracę wykonaną przez siłę tarcia nad ślizgającym się klockiem. Porównując

Kinematyka relatywistyczna

Zasady oceniania karta pracy

9. PRZYPADEK OGÓLNY - RUCH W UKŁADZIE NIEINERCJALNYM

14. Teoria względności

Podstawy fizyki sezon 1 XI. Mechanika relatywistyczna

Podstawy fizyki wykład 4

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

Ruch drgający. Ruch harmoniczny prosty, tłumiony i wymuszony

Podstawy Akustyki. Drgania normalne a fale stojące Składanie fal harmonicznych: Fale akustyczne w powietrzu Efekt Dopplera

Podstawy fizyki sezon 1 IV. Pęd, zasada zachowania pędu

Podstawowy problem mechaniki klasycznej punktu materialnego można sformułować w sposób następujący:

Rozmycie pasma spektralnego

PODSTAWY FIZYKI - WYKŁAD 2 DYNAMIKA: MASA PED SIŁA MOMENT PEDU ENERGIA MECHANICZNA. Piotr Nieżurawski.

O prędkościach nadświetlnych

Powtórzenie wiadomości z klasy I. Temat: Ruchy prostoliniowe. Obliczenia

Wykład 7: Układy cząstek. WPPT, Matematyka Stosowana

Zasady dynamiki Newtona. dr inż. Romuald Kędzierski

Metoda wyprowadzania licznych dynamik w Szczególnej Teorii Względności

3.5. Transformacja Lorentza

Zakład Dydaktyki Fizyki UMK

Podstawy fizyki sezon 1 V. Pęd, zasada zachowania pędu, zderzenia

IV.5. Promieniowanie Czerenkowa.

18. Siły bezwładności Siła bezwładności w ruchu postępowych Siła odśrodkowa bezwładności Siła Coriolisa

Zasady dynamiki Newtona. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Powstanie i rola Szczególnej Teorii Względności (STW)

Zasady dynamiki Newtona. Pęd i popęd. Siły bezwładności

9.6. Promieniowanie rentgenowskie. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (prawo Bragga).

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Podstawy fizyki wykład 4

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N

Czy można zobaczyć skrócenie Lorentza?

Spis treści. Tom 1 Przedmowa do wydania polskiego 13. Przedmowa 15. Wstęp 19

Celem ćwiczenia jest badanie zjawiska Dopplera dla fal dźwiękowych oraz wykorzystanie tego zjawiska do wyznaczania prędkości dźwięku w powietrzu.

MiBM sem. III Zakres materiału wykładu z fizyki

Elementy optyki. Odbicie i załamanie fal Zasada Huygensa Zasada Fermata Interferencja Dyfrakcja Siatka dyfrakcyjna

ANEMOMETRIA LASEROWA

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

ELEMENTY MECHANIKI RELATYWISTYCZNEJ

Podstawy fizyki sezon 1 V. Ruch obrotowy 1 (!)

Zasady dynamiki Newtona

Efekt Dopplera Dla Światła

Fizyka 11. Janusz Andrzejewski

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

SZCZEGÓŁOWE WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA II

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Transkrypt:

Elementy szzególnej teorii względnośi

Podstawowe założenia szzególnej teorii względnośi: Albert Einstein 195 Prawa fizyzne są takie same dla wszystkih obserwatorów któryh kłady odniesienia porszają się względem siebie ze stałą prędkośią (zasada względnośi); Prędkość światła (w próżni 31 8 m/s) nie zależy od kład odniesienia.

Teoria względnośi nie jest sprzezna z mehaniką Newtona (różnia jest znaząa tylko dla obiektów porszająyh się z prędkośią bliską prędkośi światła); Pewne wnioski teorii względnośi nie zgadzają się z naszym doświadzeniem ( zdrowym rozsądkiem ) np. zegary porszająe się hodzą wolniej.

Układy inerjalne Układ odniesienia w którym iało nie poddane działani sił pozostaje w spozynk lb porsza się rhem jednostajnym po linii prostej nazywamy kładem inerjalnym. W kładah inerjalnyh prawa fizyki są jednakowe. Współrzędne zasowo - przestrzenne zjawiska zahodząego w pnkie P. są równe: O (x y z t) O (x y z t ).

Transformaja Galilesza Rozważmy dwa kłady inerjalne O i O porszająe się względem siebie wzdłż osi x z prędkośią W hwili t = kłady pokrywają się ze sobą (O = O ); Czas płynie jednakowo w obydw kładah. Z transformaji Galilesza korzystamy przy opisie mehaniki klasyznej. Związki możliwiająe przejśie z jednego kład odniesienia do drgiego O O O O (-) x = x + t x = x- t y = y y = y (TG) z = z z = z t = t t = t

M - zwieriadło S - źródło światła D - detektor S D M l Tyknięie zegara będzie zasem potrzebnym aby impls światła ze źródła S przebył drogę l odbił się od M i dotarł do detektora D.

M a) M b) M ) t / l t / S D t / S D t / S D zegar świetlny zazął się porszać.

Obserwator nierhomy (kład O) ponieważ < to t > t Teoria względnośi głosi że porszająe się zegary hodzą wolniej Dylataja zas wynika z samoistnej strktry zas l t t l t 1 t t

1 1 t t

Paradoks bliźniąt B podróżje statkiem kosmiznym z prędkośią np. =.99 podzas gdy A pozostaje na Ziemi =.99 W hwili start obaj mają po lat; B wraa na Ziemię po 35 latah; t (lat) = 1.99 35 (lat) 5(lat) odstęp zas w rakieie = 1 odstęp zas na Ziemi A = 55 (lat) B = 5 (lat)

Transformaja Lorentza Prędkość światła jest taka sama w kładzie spozywająym jak i w kładzie porszająym się. Czas nie jest pojęiem absoltnym (t t). O x y z t y z t x t x = x - t O x O y z t = y O( ) z t x (TL)

Klasyzne dodawanie prędkośi: Ciało w rhomym kładzie porsza się równolegle do osi x z prędkośią v v dx W kładzie spozywająym prędkość iała w kiernk osi x v dx d(x t) dx v v = to v = + >

Relatywistyzne dodawanie prędkośi v = dx / v dx v dx dx 1 v dx v 1 v v 1 Nieh iało porsza się w kładzie O z prędkośią v równoległą do osi x Jeżeli to v = v + i zyskjemy klasyzne dodawanie prędkośi. Jeśli v = v 1 1

Skróenie Lorentza Dłgość obiektów porszająyh się będzie mniejsza w kiernk rh l rh l spozynk 1 Pręt metrowy mija ię z prędkośią równą 6 % prędkośi światła. Jak dłgi i się wyda? l r 1.6 1m 8m

Zjawisko Dopplera dla światła Gdy źródło zbliża się do obserwatora (lb równoważnie obserwator porsza się k źródł) rejestrowana zęstość światła rośnie (światło jest przesnięte k fioletowi ). Gdy źródło i obserwator oddalają się od siebie zęstość światła maleje (jest to przesnięie k zerwieni ). Podstawowa różnia: Wielkość efekt dla dźwięk lizymy stosją mehanikę klasyzną aby oblizyć przesnięie dla światła msimy stosować szzególną teorię względnośi.

zależnośi pomiędzy zęstotliwośią światła f B emitowaną przez źródło a zęstotliwośią f A odbieraną przez detektor (przesnięie Dopplera): źródło oddalająe się f A f B 1 1 źródło zbliżająe się f A f B 1 1

Zależność masy od prędkośi Zasady zahowania pęd moment pęd i energii pozostają ważne w mehanie relatywistyznej. Aby zahować ih ważność postać pewnyh wielkośi msi się zmienić. m m 1 1 1 m v m 1 m p mv v m v 1

Masa i energia E = m m m m 1 v m 1 E m 1 Jeżeli v = ( = ) to E = m. E energia spozynkowa iała.

Energia kinetyzna iała E k E k E E m m E k 1 m 1 1 m 1 Gdy v to E k. (rozpędzenie iała do prędkośi światła wymaga nieskońzenie wielkiej pray). Z prędkośią światła mogą się porszać jedynie obiekty o masie m =.

Zależność energii od prędkośi

Relatywistyzna postać drgiej zasady dynamiki Newtona F dp F d m v 1 v m v Ft C 1 (v ) t= v= otrzymamy C= m p mv v m 1 v v(t) 1 at at a F m

Związek energii z pędem. E = m p = mv. 4 v E p m (1 ) E p m 4 E m 4 p Dla ząstek któryh masy spozynkowe m = ih energia relatywistyzna wyrazi się wzorem E = p