Ilgio reliatyvumas ir reliatyvistinė dinamika

Šioje temoje nagrinėjama, kaip kūno ilgis ir masė kinta priklausomai nuo jo judėjimo greičio, ypač greičiams, artimiems šviesos greičiui. Taip pat susipažįstama su sąvokomis, tokiomis kaip rimties masė, rimties energija bei masės ir energijos sąryšis. Aptariama, kad judančio kūno masė didėja, o ilgis judėjimo kryptimi mažėja.

Ilgio reliatyvumas
Klasikinėje mechanikoje kūno ilgis laikomas pastoviu. Tačiau reliatyvistinėje mechanikoje kūno ilgis nėra absoliutus ir priklauso nuo jo judėjimo greičio. Kūnui judant greičiu, artimu šviesos greičiui, jo ilgis judėjimo kryptimi sumažėja. Šis reiškinys aprašomas formule: \(l = l_0\sqrt{(1 - v^2/c^2)}\), kur \(l_0\) – savasis ilgis (nejudančioje sistemoje), \(l\) – ilgis judančioje sistemoje, \(v\) – judėjimo greitis, \(c\) – šviesos greitis. Skersiniai kūno matmenys nekinta.
Masės ir energijos sąryšis
Klasikinėje mechanikoje materija skirstoma į medžiagą (turinčią masę) ir lauką (turintį energiją), todėl galioja atskiri masės ir energijos tvermės dėsniai. Reliatyvumo teorija teigia, kad medžiaga ir laukas iš esmės nesiskiria: medžiaga, turėdama masę, turi ir energijos, o laukas, turėdamas energijos, turi masę. Pilnutinė kūno energija yra tiesiogiai proporcinga jo masei, kas išreiškiama formule: \(E = mc^2\), kur \(E\) - pilnutinė kūno energija, \(m\) - kūno masė, \(c\) - šviesos greitis. Kūno masės prieaugis (\(\Delta m\)) dėl padidėjusio greičio lygus \(\Delta E / c^2\). Kūno rimties energija (\(E_0 = m_0c^2\)) – tai energija, kurią turi nejudantis kūnas dėl savo egzistavimo.
Masės reliatyvumas
Klasikinėje mechanikoje masė laikoma nekintančia. Tačiau reliatyvumo teorija teigia, kad joks kūnas negali judėti greičiau nei šviesa. Šis prieštaravimas išsprendžiamas pripažįstant, kad masė priklauso nuo greičio: didėjant greičiui, masė didėja. Judančio kūno masė apskaičiuojama pagal formulę: \(m = m_0 / \sqrt{(1 - v^2/c^2)}\), kur \(m_0\) – nejudančio kūno masė (rimties masė), \(m\) – judančio kūno masė, \(v\) – kūno judėjimo greitis, \(c\) – šviesos greitis. Masės pokytis yra ryškus tik greičiams, artimiems šviesos greičiui.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com