第五章狭义相对论力学基础.ppt

狭义相对论基础 ;相对论由爱因斯坦（Albert Einstein）创立，它包括了两大部分：;§5.1 力学相对性原理 伽利略变换;二、伽利略变换; （2）速度变换：;;③力、质量不随时间变化； ④力学相对性原理。;§5.2 狭义相对论的基本原理;球投出前; 900 多年前（公元1054年5月）一次著名的超新星爆发， 这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 ~ 1056年均能用肉眼观察, 特别是开始的 23 天, 白天也能看见 .;实际持续时间约为 22 个月, 这怎么解释 ?;二、爱因斯坦的两条基本假设;这就意味着伽里略变换应该修改！;（正变换）;逆变换;2. 当 u? c 时，洛仑兹变换无意义，;反映出相对论时空观和绝对时空观的根本区别！;逆变换;（1）仅当u、vc时，洛沦兹变换 伽利略变换；;例：设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行， 如果这时从飞船上沿速度方向抛出一物体，物体 相对飞船速度为0.90c 。问：从地面上看，物体速度多大？;事件 1 ：车厢后壁接收器接收到光信号. 事件 2 ：车厢前壁接收器接收到光信号.;若两个事件在一个惯性系中看是同时发生的，在相对运动的另一惯性系中看就不是同时了。 ;(不是 A’B’的中点 M’);反过来,如果 S’系中A’、B’同时发生的两个事件, 在 S系中看,也不是同时发生的。;(1)沿垂直于相对运动方向发生的两件事的同时性并不具有相对性。;二、长度收缩; ;必然有 l = x2 - x1 ＜ l0;这说明动长总是小于静长,这称为运动长度收缩效应。;注意：只有沿物体运动方向的长度发生收缩，垂直运动方向的长度不发生收缩！ 长度收缩效应纯粹是一种相对论效应，并不是运动棒的结构发生了改变。 与棒一起运动的观测者感受不到棒的变短。当运动速度接近光速时，效应更显著！; 例1 设想有一光子火箭， 相对于地球以速率 飞行，若以火箭为参考系测得火箭长度为 15 m ，问以地球为参考系，此火箭有多长 ？;运 动 的 钟 走 得 慢;定义：在相对于“ 事件发生地”为静止的参照系中测得的时间间隔为“固有时间”， 其它运动参照系中测得的时间间???为;;用钟走的快慢来说:观察者把相对于他运动的钟和自己的一系列静止的钟对比,发现那只运动的钟慢了。;反映运动参考系中时间节奏的一切物理过程、化学过程、生物过程……都变慢了。;实际上到底有没有时间延缓效应？; 例 设想有一光子火箭以 速率相对地球作直线运动 ，若火箭上宇航员的计时器记录他观测星云用去 10 min , 则地球上的观察者测得此事用去多少时间 ？;; m 与v 的关系：;;设物体由静止开始，受力作用作曲线运动，在某过程中动能的增量为：;利用分部积分法:;注意：;相对论动能;四、 动量和能量的关系：;勾股关系;即;2. 动量; 例 设一质子以速度 运动. 求其总能量、动能和动量.