Podstawowy postulat szczególnej teorii względności Einsteina to:

Prezentacja na temat: "Podstawowy postulat szczególnej teorii względności Einsteina to:"— Zapis prezentacji:

1 Podstawowy postulat szczególnej teorii względności Einsteina to:
zegary, które się poruszają biegną wolniej, niż gdy spoczywają pręty, które się poruszają są krótsze niż gdy spoczywają światło ma własności falowe i i korpuskularne prawa fizyki muszą być takie same dla obserwatorów poruszających się ze stałą względną prędkością wszystko jest względne

2 Konsekwencją szczególnej teorii względności Einsteina jest:
zegary, które się poruszają biegną wolniej, niż gdy spoczywają pręty, które się poruszają są dłuższe niż gdy spoczywają światło ma własności falowe i i korpuskularne prawa fizyki muszą być takie same dla obserwatorów poruszających się ze stałą względną prędkością wszystko jest względne

3 Konsekwencją szczególnej teorii względności Einsteina jest:
zegary, które się poruszają biegną szybciej, niż gdy spoczywają pręty, które się poruszają są krótsze niż gdy spoczywają światło ma własności falowe i i korpuskularne prawa fizyki muszą być takie same dla obserwatorów poruszających się ze stałą względną prędkością wszystko jest względne

4 Ze szczególnej teorii względności Einsteina wynika, że:
poruszające się zegary biegną szybciej energia nie jest zachowana w zderzeniach b. szybkich cząstek prędkość światła musi być mierzona względem eteru pęd nie jest zachowany w zderzeniach b. szybkich cząstek wszystkie powyższe twierdzenia są fałszywe

5 zdarzenie dla x = +a zachodzi pierwsze
Dwa zdarzenia zachodzą jednocześnie na osi x w inercjalnym układzie odniesienia S, jedno dla x = -a i drugie dla x = +a. Według obserwatora poruszającego się w dodatnim kierunku osi x: zdarzenie dla x = +a zachodzi pierwsze zdarzenie dla x = -a zachodzi pierwsze każde ze zdarzeń mogłoby zajść jako pierwsze zależnie od wartości a i szybkości obserwatora zdarzenia są jednoczesne wszystkie powyższe twierdzenia są fałszywe

6 zdarzenie z większą wartością współrzędnej y zachodzi pierwsze
Dwa zdarzenia zachodzą jednocześnie w dwóch różnych punktach na osi y inercjalnego układu odniesienia S. Według obserwatora poruszającego się w dodatnim kierunku osi x: zdarzenie z większą wartością współrzędnej y zachodzi pierwsze zdarzenie z większą wartością współrzędnej y zachodzi drugie każde ze zdarzeń mogłoby zajść jako pierwsze zależnie od wartości prędkości obserwatora zdarzenia są jednoczesne wszystkie powyższe twierdzenia są fałszywe

7 zachodzą w tym samym czasie zachodzą w tym samym miejscu
Czas własny pomiędzy dwoma zdarzeniami jest mierzony przez zegary w spoczynku w układzie odniesienia, w którym dwa zdarzenia: zachodzą w tym samym czasie zachodzą w tym samym miejscu są oddzielone przez odległość, którą światło może pokonać w zmierzonym czasie zachodzą w Greenwich żadne z powyższych

8 na pokładzie Enterprise na pokładzie statku zwiadowczego na Ziemi
Statek kosmiczny USS Enterprise podróżujący przez galaktykę, wysyła mały statek zwiadowczy, który podróżuje do pobliskiej planety, przekazując swoje obserwacje do Enterprise. Czas własny podróży do planety może być zmierzony przez zegary: na pokładzie Enterprise na pokładzie statku zwiadowczego na Ziemi w centrum galaktyki żadne z powyższych

9 na pokładzie Enterprise na pokładzie statku zwiadowczego na Ziemi
Statek kosmiczny USS Enterprise podróżujący przez galaktykę, wysyła mały statek zwiadowczy, który podróżuje do pobliskiej planety, przekazując swoje obserwacje do Enterprise. Czas własny podróży do planety może być zmierzony przez zegary: na pokładzie Enterprise na pokładzie statku zwiadowczego na Ziemi w centrum galaktyki żadne z powyższych

10 istnieje tylko gdy Δx/Δt < c
Dwa zdarzenia zachodzą w inercyjnym układzie odniesienia na osi x rozdzielone w czasie przez Δt i w przestrzeni przez Δx. Drugi układ odniesienia, poruszający się z prędkością mniejszą od prędkości światła, w którym te dwa zdarzenia zajdą jednocześnie: istnieje niezależnie od wartości Δt i Δx istnieje tylko gdy Δx/Δt < c istnieje tylko gdy Δx/Δt > c istnieje tylko gdy Δx/ Δt = c nie istnieje

11 Δt jest czasem własnym i jego wartość jest mniejsza niż Δt’
Obserwujemy mijający nas w czasie Δt statek kosmiczny. Załoga statku mierzy czas przejścia statku i otrzymuje wynik Δt’. Które z następujących stwierdzeń jest prawdziwe: Δt jest czasem własnym i jego wartość jest mniejsza niż Δt’ Δt jest czasem własnym i jego wartość jest większa niż Δt’ Δt’ jest czasem własnym i jego wartość jest mniejsza niż Δt Δt’ jest czasem własnym i jego wartość jest większa niż Δt żadne z powyższych

12 Doktorzy powiedzieli choremu milionerowi, że ma dokładnie 15 lat życia
Doktorzy powiedzieli choremu milionerowi, że ma dokładnie 15 lat życia. Gdyby milioner podróżował statkiem kosmicznym z prędkością 0.8c to ostatniego Sylwestra spędziłby, według doktorów w roku: 2001 2003 2007 2010 2017

13 w tym samym czasie mierzonym przez zegary spoczywające w laboratorium
Pomiar długości obiektu poruszającego się względem laboratorium wymaga zmierzenia współrzędnych początku i końca obiektu: w różnych chwilach czasu mierzonych odpowiednio na dla zegarów spoczywających w laboratorium w tym samym czasie mierzonym przez zegary poruszające się razem z obiektem w tym samym czasie mierzonym przez zegary spoczywające w laboratorium w tym samym czasie mierzonym przez zegary spoczywające w układzie związanym z gwiazdami stałymi żadne z powyższych

14 Zegar porusza się wzdłuż osi x z prędkością 0. 6
Zegar porusza się wzdłuż osi x z prędkością Zegar wskazuje zero, gdy mija początek układu współrzędnych (x = 0). Kiedy zegar mija 180 metr na osi x, będzie wskazywał: 0.60 μs 0.80 μs 1.00 μs 1.25 μs 1.67 μs

15 Gwiazda S1 oddala się od nas z prędkością 0. 8c
Gwiazda S1 oddala się od nas z prędkością 0.8c. Gwiazda S2 oddala się od nas w przeciwnym kierunku z prędkością 0.5c. Prędkość gwiazdy S1 zmierzona przez obserwatora na gwieździe S2 wyniesie: 0.21c 0.5c 0.93c 1.3c 2.17c

16 Obserwator mierzy prędkość rakiety v i komety u
Obserwator mierzy prędkość rakiety v i komety u. u i v są równoległe i w dodatnim kierunku osi x. Prędkość komety zmierzona przez obserwatora w rakiecie wyniesie: (u − v)/(1 − uv/c2) (u − v)/(1 − v2/c2) (u − v)/(1 − u2/c2) (u − v)/(1 + uv/c2)

17 Cząstka o masie spoczynkowej m porusza się z prędkością 0. 6c
Cząstka o masie spoczynkowej m porusza się z prędkością 0.6c. Jej energia kinetyczna jest równa: 0.18mc2 0.22mc2 0.25 mc2 mc2 1.25mc2

18 Praca, którą należy wykonać, żeby zwiększyć prędkość elektronu (m = 9
Praca, którą należy wykonać, żeby zwiększyć prędkość elektronu (m = 9.11x10-31 kg) z prędkości 0.90c do 0.95c wyniesie: 2.6x10-13 J 8.2x10-13 J 3.2x10-13 J 7.4x10-14 J 3.8x10-15 J

19 Elektron (m = 9. 11x10-31 kg) porusza się z prędkością 0. 95c
Elektron (m = 9.11x10-31 kg) porusza się z prędkością 0.95c. Wielkość jego pędu wyniesie: 2.6x10-22 kg m/s 2.9x10-22 kg m/s 6.0x10-22 kg m/s 8.3x10-22 kg m/s 8.8x10-22 kg m/s

20 Masa cząstki wynosi m. Aby jej całkowita energia była dwa razy wyższa od jej energii spoczynkowej jej pęd musi być równy: mc/2 mc/sqr(2) mc sqr(3)mc 2mc

21 Elektron (m = 9.11x10-31 kg, q = 1.60x10-19 C) porusza się z prędkością 0.95c po orbicie kołowej prostopadłej do jednorodnego pola magnetycznego o indukcji 1.8 T. Promień orbity elektronu wynosi: 0.28 mm 0.90 mm 1.1 mm 2.9 mm 4.7 mm