Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
2) все законы механики выглядят, записываются одинаково во всех ИСО;
3) все механические явления протекают одинаково во всех ИСО;
4) все законы механики инвариантны относительно преобразований Галилея.
Под инвариантной величиной понимают величину, принимающую одинаковые значения во
всех ИСО; инвариантная формула записывается одинаково во всех ИСО.
Покажем, что второй закон Ньютона инвариантен относительно преобразований
Галилея. Для этого рассмотрим, как преобразуются масса и ускорение при переходе из одной
системы отсчета в другую. В классической механике масса тела является инвариантной
величиной (
m = m
'
), ход времени во всех ИСО одинаков (t = t
'
), и закон сложения скоростей
выглядит таким образом:
vu
dt
vtxd
td
xd
u
xx
)(
,
где считается, что тело движется в СОК и К
'
со скоростями
u
и
u
, направленными вдоль
осей Ох и Ох
'
. Тогда можно записать:
,
)(
Fma
dt
du
m
td
vud
m
td
ud
mamF
xxx
что и требовалось показать.
4.6. Специальная теория относительности. Постулаты Эйнштейна.
Преобразования Лоренца
Созданная Эйнштейном в 1905 г. специальная теория относительности представляет
собой физическую теорию пространства и времени. Основу этой теории образуют два
постулата, которые носят названия принципа относительности Эйнштейна и принципа
постоянства скорости света.
Приведем несколько эквивалентных формулировок принципа относительности
Эйнштейна:
1) никакими физическими опытами, находясь внутри ИСО, нельзя установить,
движется она равномерно и прямолинейно или покоится;
2) все законы физики выглядят, записываются одинаково во всех ИСО;
3) все физические явления протекают одинаково во всех ИСО;
4) все законы физики инвариантны относительно преобразований Лоренца.
Согласно второму постулату специальной теории относительности скорость света в
вакууме одинакова во всех ИСО и не зависит от движения
источника и приемника света.
С помощью постулатов Эйнштейна можно показать, что координаты и время в разных
системах отсчета связаны следующими соотношениями:
Переход из К
'
в К:
Переход из К в К
'
:
2
1
tvx
x
2
1
vtx
x
y = y' y' = y
z = z' z' = z
2
2
1
x
c
v
t
t
2
2
1
x
c
v
t
t
,
где
β = v/c
– относительная скорость. Записанные соотношения называют преобразованиями
Лоренца. Преобразования Лоренца – это более общие, по отношению к преобразованиям
Галилея, преобразования. Преобразования Лоренца справедливы для любых скоростей
движения, а преобразования Галилея только для малых (
v << c).

Страницы