相对论讲——狭义相对论时空观狭义相对论动力学基础.pptVIP

复 习 * * 相对论 相对论 相对论第2讲 ——狭义相对论时空观、狭义相对论动力学基础 主要内容 一、相对论质量 二、相对论动能 三、动量和能量的关系 长度测量 时间测量 同时 狭义相对论时空观 经典时空观 同时、同地 同时不同地 伽里略坐标变换： 洛仑兹变换： 正变换 逆 变 换 在 S 系 例1 一长为 1 m 的棒静止地放在 平面内，在 系的观察者测得此棒与 轴成 角，试问从 S 系的观察者来看，此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角是多少？设想 系相对 S 系的运动速度 . 解：在 系 例2 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 ？ 运动的钟似乎走慢了. 解: 设火箭为 系、地球为 S 系 例二 “ 爱因斯坦列车 ” 车头 车尾 雷电 雷电 设：击中车头为事件1；击中车尾为事件2。 ： ： 正向行驶 车头在前 同时击中 由 得 即 先击中车头 看到：雷电同时击中车头和车尾。 若 则 看到：雷电先击中 。 逆变换： 洛仑兹速度变换 正变换： 例3、飞船A中宇航员观测到飞船B正以0.4c速度尾随而来。已知地面测得飞船A的速度为0.5c。求：(1)地面测得飞船B的速度；(2)飞船B中测得飞船A的速度。 解：（1） （2）由相对性， 分析：以地面和飞船A为约定系统，且地面为S系， 飞船A为S/系，飞船B为被观察对象。 在一个物体的参考系中观测另一个物体的速率不可能大于光速 c ； 注： (1) 当 时，给出伽利略速度变换。 (2) S? 中光速 在 S 系中观察 反之亦然。 (3) 当 时， 而不是 当 时， 而不是 0 . (4) 速度极限： 但在第三个物体的参考系中观测这两个物体的相对速率时，用矢量合成法则，结果可能为 2c . ? ? ? 1 3 2 S? 系以 沿 X 轴正方向相对于 S 运动，有静止质量同为 的 A 球和 B 球 , S 系中的观察者以 沿 X 正向抛出 A , S 系和 S? 系观察粘连体的速率分别是 和 一 相对论质量 当 恒定时，若 不变 , 则终究 impossible ! 常量 相对论承认物质世界的基本规律： 系统的总质量、动量、能量、角动量守恒定律等。 问题： S? 系中的观察者以 沿 X 负向抛出 B , 两球发生完全非弹性碰撞 , C 分析： S 系: 碰前 A 球以 沿 X 轴正向运动，质量为 B 球静止, 质量为 碰后粘连体质量为 以 运动 O X Y Z S A