Скорость и сложение скоростей в релятивистской механике

1. Возникновение релятивистской механики
2. Релятивистский закон сложения скоростей
3. Принципы специальной теории относительности

Главные законы традиционной механики определены ещё в XVII столетии английским физиком, математиком, механиком и астрономом, один из создателей классической физики Исааком Ньютоном. Данные законы длительное время были существенной составляющей физики как научной деятельности и области исследования.

Законы Исаака Ньютона определяли основные положения и убеждения традиционной механики. Данные законы поясняли природу каждого наблюдаемого физического процесса и некоторое количество столетий являлись совершенными, которые входили в общую систему познаний. Таким образом, было до окончания XIX столетия. Тогда стали возникать новые познания об окружающей среде, а также взаимосвязи элементарных частиц.

Данные факты ни коим образом не совмещались с уже определившейся структурой законов. Пределы требовалось расширять, но обычными методиками данное расширение было невозможно осуществить. В роли альтернативы данным законам об имеющихся и подтверждённых в документальном виде физических явлениях начало формироваться новое научное направление в пределах физики, перерастающее в науку. Данное направление со временем получило наименование квантовой механики.

Возникновение релятивистской механики

Локальность большого количества традиционных догм и правил с максимальной точностью получилось подтвердить благодаря релятивистскому закону сложения скоростей. Законы Ньютона сохранились в первородном состоянии в той мере, где данные законы относятся к определённым примерам и разрешения некоторых задач.

Но данные законы не полностью имеют возможность подтвердить большое количество явлений и процессов на различных ступенях понимания и исследования бытия. Ключевым является то, что законы Ньютона верно действуют при малых скоростях, и совершенно непригодны для исследований, которые связаны со скоростями близкими к скорости света.

Возможно воспользоваться простым примером при решении лёгкой задачи, в которой требуется произвести вычисления относительной скорости двух предметов. В данной ситуации верным будет использование методики сложения скоростей двух элементов друг относительно друга. Однако, при рассмотрении данные явления на уровне атомов, тогда будет ясно, что традиционная механика здесь не сможет применяться. В природе больших скоростей присутствуют фотоны и нейтроны.

Данные элементы обладают возможностью перемещения с иной интенсивностью, и их существование происходит в природе по иным законам. И тут возможно интенсивно применить законы релятивистской механики. А более точно, релятивистский закон сложения скоростей. И представленная задача в полной мере не сможет использоваться в роли методики расчёта.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Учёные по данным вопросам отправляю всех к теории относительности. Теория относительности говорит о том, что каждый объект в природе не обладает возможностью перемещения свыше скорости света. Данные объекты только смогут близко подойти к показателям скорости света, однако не смогут превзойти данные показатели.

Релятивистский закон сложения скоростей

Рисунок 1. Релятивистский закон сложения скоростей.

На показанном выше рисунке 1, отражён релятивистский закон сложения скоростей. Когда есть две системы отсчёта, скорость некоторого предмета по отношению которых \(V_1\) и \(V_2\), то для расчётов возможно использовать данное отношение, вне зависимости от значения определённых величин. В ситуации, если обе данные скорости существенно меньше скорость света, знаменатель данного равенства справа фактически приравнивается к единице.

В данной ситуации, уравнение релятивистского закона сложения скоростей преобразуется в обыкновенную формулу, т.е. \(V_2 = V_1 + V\). Стоит отметить, что при \(V_1 = C\), где \(C\) – это скорость света, при любой величине \(V\), \(V_2\) не будет больше величины скорости света \(C\). По данной причине, \(V_2\) может принять максимальное значение, которое равно скорости света \(C\). Скорость света является фундаментальной константой, и составляет 299 792 458 метров в секунду.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Принципы специальной теории относительности

База специальной теории относительности, на которой формируется релятивистская механика, была зарождена на окончании XIX столетия. Её инициаторами и основателями стали:

• Физик-теоретик, один из создателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист Альберт Эйнштейн.
• Французский математик, механик, физик, астроном и философ Жюль Анри Пуанкаре.
• Нидерландский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике Хендрик Антон Лоренц.

Непосредственно релятивистская теория была анонсирована научному обществу ещё в 1905 году. Данный труд знаменитого физика-теоретика Альберта Эйнштейна предназначалась обширному представлению событий, происходящих в различных системах отсчёта. В данной работе было рассмотрено функционирование электромагнитных полей, волн, частиц, а также объектов при их перемещении. В работе, Альберт Эйнштейн производил сравнения величин скорости объектов и частиц со скоростью света, как фундаментальным показателем.

В соответствии с данной работой стало понятным, каким образом осуществляется аналогичное взаимодействие на сверхбольших скоростях. Но в начале XX столетия данные теории не подчинялись практическим исследованиям и подтверждениям в лабораторных условиях, по данной причине, квантовая механика продолжительный промежуток времени была за пределами ключевых представлений в научной деятельности. Альберт Эйнштейн занялся описанием функционирования других параметров.

Физик производил сравнения величин физических объектов и их масс в различных условиях. Таким образом производилось зарождение существенно нового представления о присутствии материи, и новом понимании пространства-времени. Альберт Эйнштейн ввёл понятие равенства различных инерциальных систем отсчёта, и показывал совпадение процессов, протекающих в данных системах.

Существует два постулата специальной теории относительности Альберта Эйнштейна:

• Постулат 1. Принцип относительности: «Движение системы отсчета по инерции не может быть обнаружено никакими физическими опытами внутри закрытой лаборатории, связанной с данной системой отсчёта».
• Постулат 2. Принцип постоянства скорости света: «Свет в пустоте всегда распространяется с определённой скоростью C, которая не зависит от движения излучающего тела».

Закону сложения скоростей в релятивистской версии получилось дать подтверждение физику-теоретику Хендрику Антону Лоренца. Его изменения в исследовании этого раздела физики определили ключевые математические уравнения. Данные уравнения расположились на ключевом месте в теории относительности. Они предназначаются для модификации координат и времени, где ключевым является четвёртое измерение, именуемое пространством-временем.

Далее, специальную теорию относительности сравнил со своими расчётами французский математик и физик Жюль Анри Пуанкаре. Анри Пуанкаре заимствовал у Антона Лоренца определённые решения, установил благодаря некоторым уравнениям, что преодоление скорости света невозможно. Благодаря данным формулам Анри Пуанкаре возможно понять, а также математически подтвердить, что замедление времени возможно. А также, он предоставил некоторые теоретические познания о явлениях, которые происходят на близких скоростях к скорости света.