Закон всемирного тяготения. Космические скорости. Спутники. Элементы специальной теории относительности, СТО.

На лекции производится исторический обзор развития классической физики и ее переломные моменты, которые послужили развитию Специальной теории относительности.

Вводятся постулаты, которые лежат в основе СТО (постулаты Эйнштейна):

1. Принцип относительности: никакие опыты, произведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли система или движется равномерно прямолинейно; все законы природы инварианты по отношению к переходу из одной системы в другую.

2. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Преобразования Лоренца. Эти преобразования являются переходом при движении частицы со скорость близкой к скорости света. Они были выдвинуты Лоренцем в 1904 году и имеют вид:

где штрихованные координаты - координаты системы и связывают координаты и время систем и . Существуют также обратные преобразования Лоренца.

На лекции показывается связь между длиной стержня в системах и :

,

где - длина стержня в покоящейся системе координат. Устанавливается связь между интервалом времени

в системах и :

,

где - интервал времени в покоящейся системе координат. Рассматривается взаимосвязь массы и энергии

и устанавливается взаимосвязь между полной энергией, энергией покоя и кинетической энергией релятивистской частицы

.

Литература

1. Детлаф А.А., Яворский Б.М, Курс физики: Уч. пос. для втузов. Изд. 4-е, испр. - 607 с. М: Высшая Школа, 1989г.

2. Трофимова Т.И. Краткий курс физики: Уч. пос. для вузов. Изд. 2-е, испр. – 352 с, М: Высшая Школа, 2002 г.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Механика. Молекулярная физика. 350с, т. М.Наука. 1989.

Лекция №4 (тезисы)