Постулаты СТО. Следствия, вытекающие из постулатов СТО
Возникновение СТО
Возникновение СТО
Возникновение СТО
Постулаты СТО
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ
РЕЛЯТИВИСТСКИЙ КОРЕНЬ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ РАССТОЯНИЙ
ЗАКОН СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ
ЗАКОН СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ
Домашнее задание
278.50K
Category: physicsphysics

Постулаты СТО. Следствия, вытекающие из постулатов СТО

1. Постулаты СТО. Следствия, вытекающие из постулатов СТО

2. Возникновение СТО

Теория относительности представляет собой систему современных
взглядов на пространство и время.
Согласно классическим представлениям о пространстве и времени,
считавшимся на протяжении веков незыблемыми, движение не оказывает
никакого влияния на течение времени (время абсолютно), а линейные
размеры любого тела не зависят от того, покоиться ли тело или движется
(длина абсолютна).
Развитие электродинамики привело к пересмотру представлений о
пространстве и времени.
Сегодняшний урок посвящен специальной теории относительности
Эйнштейна. СТО – новое учение о пространстве и времени, пришедшее на
смену старым (классическим) представлениям.

3. Возникновение СТО

СТО появилась в результате возникшего противоречия между электродинамикой
Максвелла и механикой Ньютона.
В середине XIX в. была создана теория электромагнитных явлений (теория Максвелла). Оказалось, что
уравнения Максвелла изменяют свой вид при галилеевых преобразованиях перехода от одной ИСО к
другой. Перед учеными встала проблема согласования теории электромагнетизма и механики.
Задача была трудной, т.к. законы классической механики прекрасно подтверждались в обширной
области явлений (от статики до небесной механики), замечательно служили практике, и изменять это
казалось абсурдным. Поэтому многие ученые пытались построить теорию электродинамики так, чтобы
она соответствовала классической механике.
Согласно теории Максвелла свет распространяется со скоростью 300000 км/с. Спрашивается,
относительно чего свет движется с такой скоростью. Если свет – волна, и если волна распространяется
в среде, то свет движется относительно какой то среды. Эта светоносная среда получила название
эфира. Интерес к эфиру возрос, когда стало ясно, что созданная Максвеллом теория оказалась
успешной и вроде бы свидетельствовала о том, что эфир можно наблюдать.
В 1881 г. американские ученые А. Майкельсон и Р. Морли (см. приложение) с помощью оригинального
интерферометра попытались обнаружить движение Земли относительно эфира. Опыт многократно
повторяли в течении длительного времени. Результат оказался отрицательным: никакого движения
Земли относительно эфира обнаружить не удалось. Различные «эфирные теории» завели физику в
тупик.

4. Возникновение СТО

Альберт Эйнштейн
В 1905 г., когда ему было 26 лет и он
трудился чиновником в патентном
бюро, им была создана специальная
теория относительности. Десять лет
спустя он создал общую теорию
относительности.
В 1905 г. А. Эйнштейн, отвергнув
гипотезу эфира, предложил
специальную (частную) теорию
относительности, на основе которой
можно совместить механику и
электродинамику. В своей работе «К
электродинамике движущихся тел»
Эйнштейн сформулировал два принципа
(постулата) теории относительности.
Механика Ньютона
Электродинамика
Максвелла
с=3·108м/с
1.Принцип
относительности
2.Закон сложения
скоростей
противоречие

5. Постулаты СТО

В основе теории относительности лежат два постулата.
1) Понятие постулата в науке
Постулат в физической теории играет ту же роль, что и аксиома в математике.
Это – основное положение, которое не может быть логически доказано.
В физике постулат есть результат обобщения опытных фактов.
2) Постулаты СТО.
Принцип относительности Эйнштейна: все процессы природы протекают
одинаково во всех ИСО.
Второй постулат (постулат постоянства скорости света): скорость света в
вакууме одинакова для всех ИСО. Она не зависит ни от скорости
источника, ни от скорости приемника светового сигнала.
*Скорость света – максимально возможная скорость распространения любого
взаимодействия. Материальные тела не могут иметь скорость большую , чем
скорость света с= 3 10 м/с.

6. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ

Следствия СТО.
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ
События, одновременные в одной инерциальной системе
отсчёта, не являются одновременными в другой системе
отсчёта, т.е. одновременность событий относительна
При переходе из одной СО в другую может изменяться последовательность
событий во времени,
однако
последовательность
причинно-следственных
событий остается неизменной во всех СО: следствие наступает после причины.
Причиной относительности одновременности является
конечность скорости распространения сигналов.
٧ =0
٧

7. РЕЛЯТИВИСТСКИЙ КОРЕНЬ

РЕЛЯТИВИСТСКИЙ
КОРЕНЬ
=1, если с. Тогда формулы СТО принимают вид формул
классической физики
1, если с

8. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ

Следствия СТО.
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ
Относительность промежутков времени: ход движущихся часов
замедляется.
Время в движущихся системах замедляется
В системе ,движущейся со скоростью близкой к скорости света, время течет в γ медленнее.
При движении замедляются все физические процессы , в том числе и химические
реакции в человеческом организме

9. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ РАССТОЯНИЙ

Следствия СТО.
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ РАССТОЯНИЙ
Относительность расстояний (релятивистское сокращение размеров
тела в движущейся СО): длина движущегося предмета сокращается в
направлении движения.
Линейный размер тела, движущегося относительно
ИСО, уменьшается

10. ЗАКОН СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ

11. ЗАКОН СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ

Для движения вдоль одной прямой (оси Х)
٧ 1 – скорость тела в 1-й СО;
٧ 2 – скорость тела во 2-й СО;
٧ – скорость движения 1-й СО относительно 2-й.
При ٧ 1, ٧ << с получаем ٧ 2 = ٧ 1 + ٧ , т.е. закон сложения
скоростей в классической механике.
Если ٧ =с (т.е. речь идет о распространении света), получаем ٧
2=с, что соответствует второму постулату СТО.

12. Домашнее задание

Домашнее задание: Ответить на вопросы,
решить задачу
English     Русский Rules