14相对论3(2008)

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1、正变换逆变换2.由洛仑兹变换验证相对论时空公式：1.洛仑兹变换(1)长度收缩：动系中同时测:(2)时间延缓：静系中同一地点:(3)同时的相对性：静系中不同地点,同时发生的两件事动系中看不同时(4)时序的相对性：在静系中不同地点发生的两个无关事件1先于2，在动系中看不一定1先于2；但有因果关系的事件，时序不变!3.洛仑兹速度变换特例：4.相对论质量：八.相对论动力学基本方程：牛顿力学：相对论力学：可见：力与加速度方向不一致;1v越大,加速越困难,存在极限速度c;2时牛顿力学3九.相对论动能：牛顿力学:相对论中:为保持动能定理的不变性，动能表达式要

2、变。设物由静止开始运动：若动能表达式不变，动能定理就不再成立；再由:平方、通分、化简……得：两边微分：可见：代入原式：相对论动能公式：当时:——归为牛顿力学——相对论动能例:静止的电子,被电压为106V的电场加速求:加速后电子的m=?,v=?经典力学：相对论力学：解：十.相对论能量——静能一定的质量相应于一定的能量。——动能——总能例：核反应:反应前m01Ek1反应后m02Ek2能量守恒：——原子能的基本公式例:热核反应,氢的同位素——氘核和氚核，高温下聚变生成氦核和中子已知:1kg核燃料:（1kg优质煤完全燃烧释放的能量约）十一.相对论动量和能量的

3、关系没有物质的运动和没有运动的物质一样是不可思议的!列宁：的哲学意义：两边平方、通分、化简、整理……变换上式：——归为牛顿力学或1.观察者乙以0.6c的速率相对于观察者甲运动,当乙经过甲的瞬时,他们的时钟都指零点.u=0.6c甲看乙的时钟:乙看甲的时钟:时间膨胀:当乙说他的钟指十点时,甲的钟指多少?反之,当甲说他的钟指十点时,乙的钟又指多少?解:相对论习题课2.设系相对于S系以速率u=0.8c沿x轴正向运动.在系中测得两个事件的空间间隔为,时间间隔为。(1)求空间间隔时，可否直接应用公式为什么？试讨论：求:S系中测得两个事件的空间间隔与时间间隔。不可

4、直接用！也不可直接用！(2)求时间间隔时，可否直接应用公式为什么？3.在S惯性系中观测者记录到两事件的空间和时间间隔分别是X2--X1=600m和t2-t1=810-7s,解：为了使两事件对相对于S系沿X正方向匀速运动的系来说是同时发生的,系必需相对于S系以多大的速度运动？设系必需相对于S系的速度为u,由(1)/(2)得：求：在系的尺上两记号之间的刻度值如何。4.S系中的观察者有一根米尺固定在X轴上，其两端各装一手枪。固定于系中的轴上有另一根长刻度尺。当后者从前者旁边经过时，S系的观察者同时扳动两枪，使子弹在系中的刻度尺上打出两个记号。在系中的观察

5、者将如何解释此结果。y..y..解释：在系中的观察者看来，打出记号并不是同时发生的即：y..处先开枪。此闪电能否在火车的尾端处留下痕迹？5.一列火车正以恒定速率u通过隧道如图所示。已知火车和隧道的静长相等。从地面上看，当火车的前端a到达隧道的出口端A的同时，有一道闪电正击中隧道的入口端B,试问:对火车上的观察者而言，他怎样解释这一现象？地上看：火车收缩不留痕迹(不同地,同时)车上看：(不同时,不同地)隧道收缩留痕迹？雷击时火车头走出洞的距离为:火车上的观察者看到同样是不留痕迹.隧道收缩量：车上看不同时：结论:1.一个电子从静止开始加速到0.1c的速度

6、,需要对它做多少功?速度从0.9c加速到0.99c又要做多少功？作业：P34116；补充题2.一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0=90m，相对与地面以u=0.8c的匀速率在一观测站的上空飞过.问:(1)观测站测得飞船通过观测站的时间间隔是多少?(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少?