Manekenių reliatyvumo teorija: turinys paprasčiausiai paaiškintas
Kai galvojama apie reliatyvumo teoriją, dažniausiai ateina į galvą formulė E = mc². Šis praktinis patarimas jums pasakys, kokia yra ši formulė ir ką turėtumėte žinoti apie „reliatyvumą“.
Reliatyvumo teorija tiesiog paaiškino
Reliatyvumo teorija nagrinėja erdvę, laiką ir gravitaciją ir buvo tikras fizikos etapas. Daugybė dalykų, pavyzdžiui, metmenų pavara ir kelionė laiku, tapo šiek tiek įmanomi. Jį sudaro dvi teorijos.
- Specialioji reliatyvumo teorija. Tai paaiškina laiko ir erdvės elgesį stebėtojų požiūriu.
- Bendroji reliatyvumo teorija. Tai apibūdina gravitaciją kaip laiko ir erdvės kreivumą, kurią sukuria, pavyzdžiui, didelės masės, tokios kaip žvaigždės.
deklaracija
Fizikoje atskaitos sistema vadinama erdvės ir laiko struktūra, reikalinga tiksliai apibūdinti nuo vietos priklausančius procesus. Inercinė sistema yra atskaitos sistema, kurioje be jėgos esančios dalelės ilsisi arba eina tiesiais keliais pastoviu greičiu. Pavyzdžiui, vienoje inercinėje sistemoje laikas praeina lėčiau nei kitoje.
- Remiantis specialiąja Einsteino reliatyvumo teorija, visos inercinės sistemos yra vienodo pobūdžio. Jei vienoje sistemoje laikas praeina greičiau, nei kitoje, galioja abi savybės. Laikas skrieja greičiau ir tuo pačiu įprastai.
- Tačiau reikia atkreipti dėmesį, kad jokia sistema, objektas ar dalelė negali būti greitesnė už šviesą. 299792.458 km / s greičio šviesa (c) yra viršutinė greičio riba. Deja, skraidyti kosminiu laivu „dvigubai šviesos greičiu“ kai kuriuose mokslinės fantastikos filmuose neįmanoma.
E = mc² - tai reiškia formulę
Beveik visi juos žino, bet niekas nežino, kaip juos iš tikrųjų naudoti: mes kalbame apie garsiąją formulę E = mc². Pagal tai energiją galima apskaičiuoti priklausomai nuo santykinės masės.
- Anot Einšteino, energija ir masė (pvz., Su dalelėmis) yra lygiaverčiai.
- Bendrąją energiją (E) galima apskaičiuoti naudojant formulę E = mc², kai m = m ': √ (1 - v²: c²). Šiuo atveju m yra ramybės būsenoje esanti masė. Tačiau formulė negali būti taikoma „klasikinei“ fizikai, ji taikoma tik relativistinei fizikai.
Reliatyvumo teorija: kas yra laiko dilatacija ir ilgio susitraukimas?
Priklausomai nuo (objekto) greičio, gali būti veikiamas laikas (kuris eina stebėtojo atžvilgiu) arba (objekto) ilgis. Laikas ir ilgis priklauso nuo greičio.
- Kuo greičiau objektas juda erdvėje, tuo lėčiau praeina ilgesnio stebėtojo santykis. Net ir esant didelėms minios, laikas praeina lėčiau. Išsamesnės informacijos galite rasti mūsų straipsnyje „Laiko išplėtimas“.
- Kai objektas juda erdvėje dideliu greičiu, jo ilgis (greičio kryptimi) taip pat suspaudžiamas. Čia taip pat rasite atskirą straipsnį apie ilgio susitraukimą.
Erdvės ir laiko kreivumas: Didelės masės erdvėje
Galiausiai norėtume atsidėti didelėms masėms kosmose (tokioms kaip planeta).
- Kaip jūs jau žinote iš mūsų straipsnio apie laiko išplėtimą, laikas eina lėčiau šalia didelių masių.
- Didelės masės, tokios kaip žvaigždė, sulenkia erdvę (ir laiką). Jūs galite galvoti apie šį reiškinį kaip apie didelę šluostę, kuri „sulenkta“ žemyn, kai ant jos uždedate kažką sunkaus, pavyzdžiui, arbūzo. Laikas erdvė yra panašus. Tai reiškia, kad didelę masę nukreipia šviesa.
Einšteino reliatyvumo teorija: Jūs turėtumėte mokėti naudoti šias formules
Reliatyvistinėje fizikoje naudojama daug skirtingų formulių. Parodysime jums svarbiausius, kuriuos turėtumėte žinoti.
$config[ads_text5] not found- Santykinio laiko formulė yra ∆t '= ∆t: √ (1 - v²: c²). Šiame pavyzdyje norėtume apskaičiuoti, kiek sekundžių praeina sistemoje, judančioje 200000 km / s greičiu: ∆t '= 5s: √ (1 - (200000000 m / s) ²: (299792458 m / s) ² ) ≈ 6, 712 s. Tai reiškia, kad nors 5 sekundės praeina pagreitintoje sistemoje, maždaug 7 sekundės - nejudančioje sistemoje! Šviesos greičiu vardiklyje būtų 0. Tai leistų ∞.
- Ilgio susitraukimo formulė yra l = l '⋅ √ (1 - v²: c²). Santykinis ilgis priklauso nuo pagrindinio ilgio ir greičio. Ilgis būtų 0 šviesos greičiu!
- Iš šio straipsnio jūs taip pat žinote formulę E = mc² su m = m ': √ (1 - v²: c²).
- Galiausiai yra relativistinio Doplerio efekto formulė (specialistams). Doplerio efektą pastebėsite, kai, pavyzdžiui, pro jus važiuoja policijos automobilis su sirena. Šis reiškinys gali būti pritaikytas analogiškai relativistinei fizikai: dažnis priklauso nuo greičio. Jei elektromagnetinių bangų (pvz., Šviesos) siųstuvas ir imtuvas nutolsta vienas nuo kito, keičiamas dažnis. Taikoma taip: f '= f ⋅ √ ((1 - v: c): (1 + v: c))
- Jei įvaldysite šias pagrindines formules, jau galite išspręsti daugelį reliatyvistinių problemų.