jiaoan(128,25-26)ppt

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1、8.6相对论速度变换1由洛仑兹变换2洛仑兹速度变换式3例：设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向抛出一物体，物体相对飞船速度为0.90c.解：选飞船参考系为S‘系.地面参考系为S系.问：从地面上看，物体速度多大？4例:设飞机以光速飞行,飞机上的灯光以光速向前传播.求：飞机上灯光对地球的速度.cs's解：5例:高速宇宙飞船上的人从尾部向前面的靶子发射高速子弹,此人测得飞船长60m,子弹的速度是0.8c.求:当飞船相对地球以0.6c运动时,地球上的观察者测得子弹飞行的时间是多少?解:飞船人测子弹飞行时间正确解法1:宇宙飞船S'地球S!6解法2

2、:先求子弹对地球的速度.飞船上的两事件对于地球的空间间隔非但不收缩,反而…..7动量定义牛顿力学：质量与速度无关相对论力学：质量与速度有关，否则动量守恒定律不能在洛仑兹变换下保持形式不变.推导x'y'ABxyOO'S'系：有M静止于O't时刻分裂8.7相对论质量猜想质量的表达形式？持续作用持续但v的上限是c!要求m随速率增大而增大8据动量守恒定律，A、B速率应相等，设：S相对S'以－u'运动，S中A静止，B运动O'相对O的速度为ux'y'ABxyOO'9由相对论速度变换：所以S系：分裂前粒子速度为u，动量为Mu,分裂后A、B总动量为mBvB,质量守恒：M＝mA+mB动量

3、守恒：Mu=mBvB即：10在牛顿力学中：mA=mB=m上式为：显然不成立!应该：动量守恒定律在任何惯性系中均成立，且动量定义保持不变。考虑：mA、mB为各自速率的函数,且mA≠mB11由可解出由可得：代入mB得:12mA:静止粒子质量mB:运动粒子质量记作：m称相对论性质量.式中v为粒子相对某一参照系的速率.牛顿力学m0mvm13相对论动量14力对粒子作功计算粒子动能的增量，并用Ek表示粒子速率为v时的动能，则有8.8相对论动能15将两边求微分:即相对论动能公式16则：又回到了牛顿力学的动能公式.当v<

4、粒子的动能由于力对其做功而增大时，速率也增大.但速率的极限是c，按照牛顿定律，动能增大时，速率可以无限增大.实际上是不可能的.18静止能量动能总能量为粒子以速率v运动时的总能量.动能为总能和静能之差.结论：一定的质量相应于一定的能量，二者的数值只相差一个恒定的因子c2.为相对论的质能关系式8.9相对论能量19按相对论思维概念，几个粒子在相互作用过程中，最一般的能量守恒应表示为：表示质量守恒历史上：能量守恒质量守恒独立相对论中：统一放射性蜕变、原子核能(反应)可证明.20核反应中：反应前：反应后：静质量m01总动能EK1静质量m02总动能EK2能量守恒：因此：核反应中释放

5、的能量相应于一定的质量亏损.总静止质量的减小质量亏损总动能增量218.10动量和能量的关系22由上式得：相对论的动量能量关系式pcEm0c2动能为Ek的粒子：代入上式得：2kE略去回到牛顿力学.23作业:P1558–14,16,17,18.24