Здавалка
Главная | Обратная связь

Полная энергия. Связь массы и энергии. Энергия покоя

Постулаты теории относительности Эйнштейна

Согласно закону сложения скоростей классической физики, скорость света должна зависеть от скорости движения как источника, так и приёмника света. Такая зависимость не была обнаружена ни в одном из огромного числа опытов. Этот факт был положен в основу специальной теории относительности, созданной в начале XX века А. Эйнштейном.

Специальная теория относительности СТО (релятивистская теория) – раздел физики, изучающий свойства материи при её движении со скоростями, близкими к скорости света. СТО опирается на два постулата: принцип относительности и принцип инвариантности скорости света.

Второй постулат СТО (принцип инвариантности скорости света): скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника или приёмника света, она одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и равна с = 3·10-8 м/с.

В СТО закон сложения скоростей для случая движения вдоль одной прямой тела и подвижной системы отсчёта имеет вид:

«Плюс» в формуле ставится в случае совпадения по направлению скорости тела υ относительно подвижной системы отсчёта и скорости подвижной системы отсчёта V относительно неподвижной системы отсчёта. Если направления названных скоростей противоположны, то в формуле ставится «минус».

Первый постулат СТО (принцип относительности): все физические явления во всех инерциальных системах отсчёта протекают одинаково при равных начальных условиях.

Принцип относительности Эйнштейна – это расширение принципа относительности Галилея на все физические явления. Наряду с приведённой выше формулировкой принцип относительности допускает и ряд других, ей эквивалентных.

● Все законы физики во всех инерциальных системах отсчёта имеют один и тот же вид.

● Никакими физическими опытами, проводимыми в изолированной лаборатории, невозможно установить, покоится она или движется равномерно и прямолинейно относительно данной инерциальной системы отсчёта.

● Все инерциальные системы отсчёта равноправны, т. е. среди них нет преимущественной, главной системы отсчёта.

 


Полная энергия. Связь массы и энергии. Энергия покоя

В СТО используется величина, называемая релятивистской массой:

где m0 – масса тела, неподвижного в данной системе отсчёта, называемая массой покоя (собственной массой); υ – скорость тела относительно данной системы отсчёта; c – скорость света.

Закон взаимосвязи массы и энергии: полная энергия тела относительно данной системы отсчёта прямо пропорциональна релятивистской массе:

E = mc2.

Если в данной системе отсчёта тело покоится, то его полная энергия минимальна. Её называют энергией покоя (собственной энергией):

E0 = m0c2.

Разность полной энергии и энергии покоя равна кинетической энергии релятивистского тела:

Eкин = EE0.

В СТО справедлив закон сохранения полной энергии: в замкнутой системе полная энергия сохраняется.

 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.