Залежність маси від швидкості

Мета уроку: формувати в учнів уявлення, про те, що релятивістські рівняння руху мають практичне застосування, наприклад, при конструюванні прискорювачів елементарних частинок і інших релятивістських приладів.

1. Перевірка домашнього завдання методом тестування

А) Хто із зазначених вчених створив спеціальну теорію відносності?

Б) Швидкість світла у вакуумі дорівнює ...

1) 300000м / с. 2) 300000км / ч. 3) 300000км / с. 4) 3 · 108км / с.

В) За якою формулою обчислюється релятивістська довжина:

1) L = L # 8320; QUOTE; 2) L = L # 8320; QUOTE; 3) L = L # 8320; QUOTE; 4) L = L # 8320; QUOTE;

Г) Космічний корабель (майбутнього) рухається зі швидкістю 0,95с. Його довжина при цьому ...

А) збільшується. Б) зменшується. В) не змінюється.

Д) Космічний корабель з фотонним двигуном розвиває швидкість рівну швидкості світла. Що відбувається з часом, воно ...

1) йде швидше. 2) йде повільніше. 3) на Землі і в космічному кораблі час йде однаково.

Е) Відстань від Землі до Плутона 5,9 млрд. Км. Промінь світла від Землі до Плутона йде ...

Ж) Яка з формул відповідає релятивістському закону складання швидкостей?

1) # 1140; # 8322; = QUOTE; 2) # 1140; # 8322; = QUOTE 3) # 1140; # 8322; = QUOTE; 4) # 1140; # 8322; = QUOTE /

2. Вивчення нового матеріалу

Класичні закони Ньютона виявилися справедливими лише при малих швидкостях;

M QUOTE; наприклад, другий закон не змінює своєї форми при переході від однієї системи відліку до іншої, коли справедливі класичні уявлення про простір і час.

Ньютон записав другий закон в такій формі: QUOTE = F де Р # 772; = M # 1140; # 772; - імпульс тіла.

Дивно, але при швидкостях близьких до швидкості світла закон, записаний в такому вигляді, не змінює своєї форми.

Хоча, маса тіла збільшується при збільшенні його швидкості.

Знайдемо залежність маси тіла від його швидкості із закону збереження імпульсу, вважаючи, що він справедливий і при нових уявленнях про простір і час.

Позначимо: m # 8320; - маса, покоїться тіла; m - маса того ж тіла, але рухається зі швидкістю # 1140; # 772 ;. Тоді m = QUOTE;

Розглянемо малюнок, на якому бачимо, як змінюється маса тіла в залежності від швидкості.

Маса тіла помітно починає збільшуватися, досягнувши 0,5 с, і зростає тим швидше, чим ближче швидкість тіла до швидкості світла. При звичних нам швидкостях руху вираз QUOTE майже не відрізняється від одиниці. Тому помітити збільшення маси тіла неможливо.

Якщо формулу для імпульсу тіла запишемо в такому вигляді: P # 772; = QUOTE; то другий закон Ньютона записується в колишньої форми: QUOTE

Висновок: маса тіла, традиційно вважалася постійною величиною, в дійсності змінюється в залежності від швидкості.

Маса тіла, яка визначає його інертність, збільшується зі збільшенням швидкості. При QUOTE. маса тіла зростає необмежено, (т. е. m QUOTE. У цьому випадку швидкість перестає збільшуватися, як би довго не діяла сила.

Класичні уявлення про простір і час розглядають, як окремий випадок релятивістських законів, коли швидкості рух тіл, багато менше швидкості сету. Це так званий Принцип відповідності. Згідно з цим принципом нова теорія має більш глибоке розуміння явищ і ширшу сферу застосування повинна включати колишню теорію як граничний випадок.

3.Закрепленіе вивченого матеріалу

1) У якій формі Ньютон записав основний закон механіки?

2) За якою формулою обчислюється маса тіла, коли вона залежить від швидкості?

3) За якою формулою обчислюється імпульс тіла, що рухається з великою швидкістю?

Підведемо підсумки уроку.

Домашнє завдання: § 79, повт. § 78, № 1114.


Завантаження.

Популярні твори

  • Пейзажі в ліриці А. С. Пушкіна
  • Аналіз вірша А. Блоку «На полі Куликовому»
  • Батько і син в оповіданні Д. Олдріджа "Останній Дюйм"
  • Життя і творчість Гете В. І
  • Рішення арбітражного суду. завдання
  • Проектування підприємства громадського харчування Проектування закусочної. Частина 2
  • А. С. Пушкін і С. А.Есенін про російську природу