运动速度的相对论变换.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:31 大小:5.7MB 金币:10 举报 版权申诉
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教学目标狭义相对论的其他三个结论(1)相对论的速度叠加由于时间和空间的相对性,对于物体的速度,在某一惯性系S’内观测,要用S’系的时间和空间坐标表示;在另一惯性系S内观测,要用S系的时间和空间坐标表示。这样,速度叠加公式就不再是绝对时空的速度叠加公式了。假如S’和S两系的坐标轴相平行,S’以速度ν沿x轴而运动,一质点以u’相对S’沿x’轴而运动,则相对S,其速度u为这是相对论的速度叠加公式。如果u’<c,则u<c;如果u’=c(光速),则u=c.与相对论的时空概念相协调。例1地球上一观察者,看见一飞船A以速度2.5×l03m/s从他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×l08m/s跟随A飞行。求:(1)A上的乘客看到B的相对速度;(2)B上的乘客看到A的相对速度。1(2)设地球为K系,飞船B为K′系。由已知条件可知K′系相对K系是速度为练习1一原子核以0.5c的速度离开一观察者而运动。原子核在它运动方向上向前发射一电子,该电子相对于核有0.8c的速度;此原子核又向后发射了一光子指向观察者。对静止观察者来讲,(1)电子具有多大的速度;(2)光子具有多大的速度。解:设观测者为K系,原子核为K′系。(2).质量和速率的关系在经典物理的概念里,一个物体的质量为一常量,与物体的运动状态无关。但是在相对论理论里,质量和运动的速度有关。物体的静止质量m0是一常量,相对任何惯性系均为m0,而物体以速度ν运动时,它的(运动)质量m为质量随速率增加而变大,实验完全证实了这个公式。从质量和速度的关系式可以看出,当物体速度趋近于光速时,质量将趋向无限大。这是不可能的。一切物体的速度都永远小于真空中的光速。质速关系曲线例2如一观察者测出电子质量为2m。,问电子速度为多少?(m。为电子的静止质量)2练2某人测得一静止棒长为人质量为m,于是求得此棒线密度为ρ=m/l。假定此棒以速度v在棒长方向上运动,此人再测棒的线密度应为多少,若棒在垂直长度方向上运动,它的线密度又为多少?=m物体的能量和质量之间存在着某种联系:例3设电子的速度为(1)1.0×106m/s;(2)2.0×108m/s,试计算电子的动能各是多少?如用经典力学公式计算电子动能又各为多少?EE(2)按《经典力学》计算例4两个氖核组成质量数为4、原子量为4.0015u的氦核。试计算氦核放出的结合能。m练3太阳由于向四面空间辐射能量,每秒损失了质量4×109kg。求太阳的辐射功率。=练4一个电子从静止开始加速到0.1c的速度,需要对它作多少功?速度从0.9c加速到0.99c又要作多少功?==