第6章狭义相对论2.ppt
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1、5 相对论速度变换,由洛仑兹变换知,洛仑兹速度变换式,逆变换,正变换,伽利略速度变换;,3)光在任何惯性系中的速率均为c:,设S系中一束光沿x轴正方向传播,其速率为c,则在S系中,按洛伦兹速度变换:,2)若物体运动仅沿x、x轴方向,则只须考虑x、x方向的速度变换,而不必考虑y、z方向的速度变换;,即在S系中测得的光速仍为c,满足光速不变原理,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发射一物体,物体 相对飞船速度为0.90c。问:从地面上看,物体速度多大?,解:,6 狭义相对论动力学基础,基本出发点:,高速运动时动力学概念如何?,基本规律在洛仑兹变换下形式不变
2、;,低速时回到牛顿力学规律,一、力与动量 二、质量的表达 三、相对论动能 四、相对论能量 五、相对论的动量能量关系式,下面直接给出上述几个我们熟悉的物理概念、规律在相对论中的形式。,一、相对论中的质量与速率的关系(质速关系),式中m0为物体的静止质量;v为粒子相对某一参照系的速率,m为该系中测得的物体的质量,即物体的运动质量,称为相对论性质量。,(1)当v c 时,m=m0,(2)光速是物体运动的极限速度,当物体运动速率接近光速c时,其质量m迅速增大趋于无限大,质量越大,惯性越大,物体越难加速,故光速c是物体运动的极限速度,即任何物体的速度都不可能超过光速c.,(3)光子静质量为0,二、相对论
3、动量,相对论动量可表示为:,根据:,在相对论力学中仍用动量变化率定义质点受到的作用力,即:,注意:质量随速度变化,三、相对论动能,仍用力对粒子做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.,上式即为静质量为m0的物体以速率v运动时相对论动能表达式。(此式也适用于三维运动),是一个全新的形式,太不熟悉了,则:,又回到了牛顿力学的动能公式。,当vc时:,四、相对论能量 质能关系,静止能量,动能,总能量,当物体静止时,尽管EK=0,仍有能量m0c2,称为物体的静能量E0(分子间势能、分子热运动能量等)。,虽然静止物体不存在整体运动,动能EK=0,但在其内部仍有很大的能量m0c2。例m0=
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