Презентация по физике на тему "Введение в СТО"

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

УРОК 1 КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА И СТО

П1. КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА НЬЮТОНА

 

		ПРЕОБРАЗОВАНИЯ  ГАЛИЛЕЯ

 

Позволяют вычислить координаты движущегося тела в одной инерциальной системе (K), если заданы координаты этого тела в другой инерциальной системе (K').

                         

Формулы  называются преобразованиями Галилея. Они связывают координаты и время одного и того же события, измеренные в разных инерциальных системах отсчёта: в движущейся системе K˜ и неподвижной системе K.

Таким образом, преобразования Галилея в механике служат математическим описанием перехода от одной инерциальной системы отсчёта к другой.

        классический закон сложения скоростей : скорость тела относительно

неподвижной системы отсчёта есть скорость тела относительно движущейся системы отсчёта плюс скорость движущейся системы относительно неподвижной.

      ускорение частицы одинаково во всех инерциальных системах отсчёта.

Масса частицы m во всех инерциальных системах отсчёта одинакова.

Т.к.  F=ma                          сила   F  одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.

Величины и соотношения, не меняющиеся при определённых условиях,  называются инвариантными.

П2. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТО.

К концу XIX века начали накапливаться опытные факты, которые вступали в противоречие с законами классической механики. Так уравнения Максвелла, описывающие электродинамику, оказались не инвариантными относительно преобразований Галилея.

Из уравнений Максвелла следует, например, что свет в вакууме распространяется со скоростью c = 300000 км/с в любом направлении, причём эта скорость не зависит от того, покоится ли источник света или движется.

Т.е. ИСО, будучи равноправными с точки зрения механики, в электродинамике перестают быть таковыми. Эксперимент доказал, что С= const, в любой системе отсчета.

Расхождение теории с экспериментом привело к возникновению другой теории, дающей другие законы и новое понимание физической реальности.

  

                                                                                                                                                                          

Т.е не зависит от выбора системы отсчета.!!

Классическая механика Ньютона нуждается в глубоком, коренном пересмотре своих основных принципов. И слабый пункт классической механики состоит в том, что механические законы предполагают мгновенность распространения взаимодействий между телами.

Рассмотрим, например, гравитационное притяжение двух тел. Если одно из тел сместить в сторону, то, согласно закону всемирного тяготения, второе тело «почувствует» этот факт мгновенно, как только изменится расстояние от него до первого тела. Получается, что взаимодействие передаётся от одного тела к другому с бесконечной скоростью. Эксперименты, однако, показывают, что механизм передачи взаимодействий состоит в следующем: изменение состояния тела меняет поле около него; возникшее возмущение поля начинает бежать во все стороны с некоторой конечной скоростью и лишь спустя определённый промежуток времени достигает другого тела. Мгновенно передающихся взаимодействий ни в каких опытах не наблюдается.

Но если взаимодействия не могут передаваться в бесконечной скоростью, то в природе существует предельная, максимальная скорость распространения взаимодействий. Изменённые законы механики должны учитывать наличие этой предельной скорости и, соответственно, конечность времени передачи взаимодействий между телами.

Новые и удивительные свойства пространства-времени и новые законы, устанавливаемые в СТО, проявляются при больших скоростях движения — и тем ярче, чем ближе мы подходим к скорости света. В повседневной жизни мы не замечаем этих релятивистских эффектов — по той простой причине, что привычные нам скорости чрезвычайно малы по сравнению со скоростью света. Во многих практических задачах можно считать скорость света бесконечной — и тогда прекрасно работает классическая механика.