ФИТР БНТУ – Портал Студентов

Неинерциальные системы отчета.

Силы инерции.

   Законы Ньютона выполняются только в инерциальных систе­мах отсчета. Относительно всех инерциальных систем данное тело движется с одинаковым ускорением w. Любая неинерциальная система отсчета движется относительно инерциальных систем с не­которым ускорением, поэтому ускорение тела в неинерциальной системе отсчета w’ будет отлично от w. Обозначим разность ускоре­ний тела в инерциальной и неинерциальной системах символом а:

                                               w – w? = a.                                                    (39)

Для поступательно движущейся неинерциальной системы а оди­наково для всех точек пространства (a=const) и представляет собой ускорение неинерциальной системы отсчета. Для вращающейся неинерциальной системы а в разных точках пространства будет различным (а=а(r’), где r’ — радиус-вектор, определяющий по­ложение точки относительно неинерциальной системы отсчета).

Читать полностью »

Четырехмерный вектор энергии-импульса частицы.

Полная энергия Е и импульс р не являются инвариантами. Действительно, обе величины зависят от , скорость же в различ­ных системах отсчета имеет неодинаковое значение. Выясним, как преобразуются энергия и импульс при переходе от одной системы отсчета к другой.

   Рассмотрим элементарное перемещение некоторой частицы. Пусть в системе отсчета К это перемещение осуществляется за время dt, а компоненты перемещения равны dx, dy, dz, В системе К? то же самое перемещение происходит за время dt’, а его компоненты равны dx’, dy’, dz’. Между про­межутками времени и компонентами перемещения имеются соот­ношения

                    ,    ,     ,    . 

Читать полностью »

Взаимосвязь массы и энергии.

Воспользовавшись релятивистской массой, формулу (22) можно написать в виде

                                                         .                                             (29)

Из этого соотношения вытекает, что энергия тела и его релятивист­ская масса всегда пропорциональны друг другу. Всякое  изменение энергии тела АЕ сопровождается изменением релятивист­ской массы тела и, наоборот, всякое изменение ре­лятивистской массы сопровождается изменением энергии тела

                                                                                                           (30)

Читать полностью »

Полная энергия частицы.

  Второй закон Ньютона гласит, что производная импульса час­тицы (материальной точки) по времени равна результирующей силе, действующей на частицу. Уравнение вто­рого закона оказывается инвариантным относительно преобразо­ваний Лоренца, если под импульсом подразумевать величину (13). Следовательно, релятивистское выражение второго закона Ньютона имеет вид

                                                                                            (16)

   Следует иметь в виду, что соотношение mw=F в релятивистском случае неприменимо, причем ускорение w и сила F, вообще говоря, оказываются неколлинеарными.

Читать полностью »

Релятивистский импульс.

   Уравнения Ньютона инвариантны по отношению к преобразо­ваниям Галилея. Однако по отношению к преобразова­ниям Лоренца они оказываются не инвариантными. В частности, не инвариантен по отношению к преобразованиям Лоренца выте­кающий из законов Ньютона закон сохранения импульса. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим, как выглядит в системах К. и К’ абсолютно неупругий удар двух одинаковых шаров массы т (рис 2).

     Пусть в системе К шары движутся навстречу друг другу вдоль оси х с одинаковыми по величине скоростями, проекции которых на ось х равны: и ( — относительная скорость си­стем K и K?). При этих условиях после столкновения шары будут покоиться:. Таким образом, полный импульс системы и до, и после столкновения равен нулю — в системе  К импульс сохраняется.

Читать полностью »