Перетворення Лоренца

Перетворення Лоренца це лінійні перетворення координат, що залишають незмінним просторово-часовий інтервал. Перетворення Лоренца зв’язують координати подій в різних інерціальних системах відліку та мають фундаментальне значення вфізиці. Інваріантність фізичної теорії відносно перетворень Лоренца, або загальна коваріантність, є необхідною умовою достовірності цієї теорії.

21. Поняття про Релятивійський імпульс та масу

Визначення імпульсу було змінене в спеціальній теорії відносності для того, щоб воно залишалось інваріантним до релятивістських перетворень і визначається як чотирьохкомпонентний вектор, або 4-імпульс:

де — константа швидкості світла, — повна енергія системи, — просторовий вектор, який відповідає «звичайному» імпульсу в релятивістських умовах.

Імпульс частки з масою m визначається як.

Вираз для імпульсу в релятивістській механіці при v = c дорівнює нескінченності, якщо маса не дорівнює нулю. Таким чином частки з ненульовою масою можуть рухатись лише зі швидкістю меншою за швидкість світла.

Масивні частинки називаються релятивістськими, коли їх кінетична енергія порівнянна або перевищує енергію mc², відповідну їх масі спокою (ця умова означає, що їх швидкість наближається до швидкості світла). Якщо енергія частинки значно більше її енергії спокою, така частка називається ультрарелятивістською.

22. Робота та енергія Релятивійської частинки

Релятивістська частинка - частинка, що рухається з релятивістської швидкістю, тобто швидкістю, порівнянної зі швидкістю світла. Рух таких частинок, що розглядаються як класичні (неквантовой) матеріальні точки, описується спеціальною теорією відносності. Безмасові частинки (фотони, Гравітон, глюони і т. Д.) Завжди є релятивістськими, оскільки можуть існувати, лише рухаючись зі швидкістю світла.

Масивні частинки називаються релятивістськими, коли їх кінетична енергія порівнянна або перевищує енергію mc², відповідну їх масі спокою (ця умова означає, що їх швидкість наближається до швидкості світла). Якщо енергія частинки значно більше її енергії спокою, така частка називається ультрарелятивістською.

Масивні релятивістські частинки створюються в прискорювачах частинок. У природі вони існують в космічному випромінюванні. Електрони і позитрони, що народжуються при бета-розпаді атомних ядер, також часто є релятивістськими (коли їхня енергія близька до 511 кеВ - масі електрона - або перевищує цю величину). Нейтрино і антинейтрино, що випромінюються при бета-розпаді, практично завжди є ультрарелятивістських, оскільки їх маса дуже мала (менше 1 еВ). У астрофізиці релятивістські струмені речовини, що складаються з релятивістських частинок, генеруються в ядрах активних галактик і квазарів.

Перетин кордону двох середовищ з різною діелектричною проникністю зарядженої релятивістської часткою супроводжується випусканням перехідного випромінювання. Рух в середовищі релятивістської зарядженої частинки зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі, супроводжується емісією черенковского випромінювання. Обидва явища використовуються для детектування і вимірювання енергії заряджених частинок.

23. Закон збереження Релятивінського імпульсу та енергії

Закон збереження імпульсу — один із фундаментальних законів фізики, який стверджує, що у замкненій системі сумарний імпульс усіх тілзберігається. Він звучить так: У замкненій системі геометрична сума імпульсів залишається сталою при будь-яких взаємодіях тіл цієї системи між собою.

Якщо на систему тіл зовнішні сили не діють або вони врівноважені, то така система називається замкненою, для неї виконується закон збереження імпульсу: повний імпульс замкненої системи тіл залишається незмінним за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою:

Закон збереження імпульсу є наслідком однорідності простору.

Закон збереження енергії - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється зчасом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший. У термодинаміці закон збереження енергії відомий також під назвоюпершого закону термодинаміки. Закон збереження енергії є, мабуть, найважливішим із законів збереження, які застосовуються в фізиці.

Для деяких механічних систем на закон збереження вказував ще Лейбніц у 1686 році, для немеханічних процесів закон був встановленийЮліусом Робертом фон Майєром у 1845 році[1], Джеймсом Прескоттом Джоулем у 1843-1850 роках[2] та Германом фон Гельмгольцем у 1847році[3].

24. Рівняння руху та рівноваги твердого тіла

Загальна умова рівноваги тіла. Для того щоб тіло перебувало в рівновазі, необхідно, щоб дорівнювали нулю геометрична сума прикладених до нього сил і алгебраїчна сума моментів сил відносно можливої осі обертання:

Виконання цих умов не заважає, проте, тілу виконувати рівномірний прямолінійний поступальний рух або обертання з постійним періодом обертання.

Види рівноваги:

— стійка,

— нестійка,

— байдужа.

Рівновага тіла стійка, якщо при малому відхиленні від положення рівноваги рівнодійна сил, прикладених до тіла, повертає його до положення рівноваги.

Рівновага тіла нестійка, якщо при малому відхиленні тіла від положення рівноваги рівнодійна сил, прикладених до тіла, віддаляє його від цього положення.

Рівновага називається байдужою, якщо тіло, виведене з певного стану рівноваги, залишається в рівновазі в новому положенні.

Дата добавления: 2015-05-24