第十一次课 狭义相对论质点动力学简介.ppt

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1、即趋于低速时，物理量须趋于经典理论中相应的量物理概念：质量，动量，能量，……重新审视其定义(1)应符合爱因斯坦的狭义相对性原理(2)应满足对应原理即经过洛伦兹变换时保持定律形式不变原则14.5狭义相对论质点动力学简介一、相对论质量、动量质点动力学基本方程1.质速关系经典理论：与物体运动无关(2)质速曲线当v=0.1cm增加0.5%(3)光速是物体运动的极限速度。讨论(1)当v<

2、论力学?质点动能就是把它从静止加速到v的过程中,合外力所做的功。两边微分相对论的动能表达式(1)注意相对论动能与经典力学动能的区别和联系讨论质点动能就是把它从静止加速到v的过程中,合外力所做的功牛顿力学中的动能公式(2)静止能量总能量总能量：静止能量：任何宏观静止物体具有能量相对论质量是能量的量度质能关系物体总能量与物体的总质量成正比—质量与能量不可分割(3)能量守恒与质量守恒=常量例几个粒子相互作用=常量相对论质量守恒能量守恒例核反应中，反应粒子和生成粒子的静止质量分别为M01，M02能量守恒质量亏损四、相对论能量和动量的关系两边平方两边乘以c4取极限情况考虑，如光子例解求两个静质量

3、都为m0的粒子，其中一个静止，另一个以v0=0.8c运动，它们对心碰撞以后粘在一起。碰撞后合成粒子的静止质量。取两粒子作为一个系统，碰撞前后动量、能量圴守恒，设碰撞后合成粒子的静止质量为M0，运动质量为M，运动速度为V，则得由例解求某粒子的静止质量为m0，当其动能等于其静能时，其质量和动量各等于多少？动能：由此得，动量由质速关系例解求设火箭的静止质量为100t，当它以第二宇宙速度飞行时，其质量增加了多少？火箭的第二宇宙速度v=11.2103m/s，因此v<

4、伽利略坐标和速度变换二、狭义相对论基本假设爱因斯坦相对性原理：在所有惯性系中，一切物理定律都相同，即具有相同的数学表达式。光速不变原理：真空中的光速c=3.0×108ms-1。在所有惯性系中，真空中光沿各个方向的速率都等于同一个恒量c，与光源和观察着的运动状态无关。三、洛伦兹坐标及速度变换公式四、时空的相对性长度收缩：时间延缓：式中，l0为固有长度，τ0为固有时间。动量：式中，m为物体运动质量，m0为物体的静止质量，v为物体相对于参考系的运动速度。五、相对论质量、动量质量：六、相对论能量动能：动量能量关系：