Vật lý đại cương - Thuyết tương đối hẹp Einstein phần 2 pps

Phương trình cơ bản của chuyển động chất điểm m0 - khối lượng nghỉ v=0 5.2... ý nghĩa triết học của hệ thức Anhxtanh:• Duy tâm: Vật chất biến thμnh năng l−ợng -> thiêu huỷ • Duy vật: Vật

2 c

V 1

Vt

x '

x

−

−

=

2 2 2 c

V 1

x c

V t

'

t

−

−

=

2

2 c

V 1

Vdt

dx '

dx

−

−

=

2 2 2 c

V 1

dx c

V dt

'

dt

−

−

=

dx c

V dt

Vdt dx

' dt

' dx

2

−

−

=

x 2

x x

u c

V 1

V

u '

u

−

−

=

4.3 §Þnh lý vÒ tæng hîp vËn tèc

NÕu ux=c th× c

c c

V 1

V

c '

u

2

−

−

=

2 0

c

v 1

m m

ư

=

5 Động lực học tương đối tính

dt

) v m (

d F

r r

=

dt

) v m (

d F

r r

=

5.1 Phương trình cơ bản của chuyển động

chất điểm

m0 - khối lượng nghỉ (v=0)

5.2 Động lượng vμ năng lượng

2

2 0

c

v 1

v

m v

m

ư

r

ds F s

d F

| dA

|

• Năng lượng:

• Động lượng:

ds ] c

v 1

v

m [

dt

d dW

2

2

0

−

=

ds

] dt

dv

) c

v 1

( c

v

m dt

dv

c

v 1

m [

dW

2 / 3 2

2 2

2 0

2

2

0

−

+

−

=

vdv

ds dt

2 / 3 2

2 0

2

2 2

2

2

2

0

) c

v 1

(

vdv

m ]

) c

v 1

( c

v 1

[ c

v 1

vdv

m dW

−

=

−

+

−

=

] c

v 1

1

v

[ dt

d m

] c

v 1

v

m [

dt d

2

2 0

2 2

0

−

=

−

2 0 c

v 1

m m

−

=

2 / 3 2

2 2

0

) c

v 1

( c

vdv

m dm

−

=

dm c

dW = 2

C mc

0 C

; 0 m

; 0

HÖ thøc Anhxtanh:

• HÖ qu¶ x §éng n¨ng:

) 1 c

v 1

1 (

c m c

m mc

W

2

2

2 0

2 0

−

=

−

=

d

2

2

2

c

v 2

1 1

c

v

1 − ≈ − Nếu v<<c thì

2

v

m )

1 c

v 2

1 1

( c m W

2 0

2

2 2

0

y Quan hệ giữa năng

l−ợng vμ động l−ợng:

2 2

2 0

c

v 1

c

m W

−

=

2

2

2 2

2

2 2

4 0

2

c

v

W W

) c

v 1

( W

c

v m p

vμ

mc

W

2 2

4

2 0

2

c p

c m

z §é hôt khèi trong ph©n r· h¹t nh©n:

2 2

2 2

2 2

2 1 2

c

v 1

c m

c

v 1

c

m mc

−

+

−

=

2

W

2 1 2

2

2

c

v 1

c m

>

−

2 2 2

2

2

c

v 1

c m

>

−

m > m1 + m2 Khèi l−îng h¹t nh©n tr−íc khi ph©n r· lín h¬n khèi l−îng cña c¸c h¹t thμnh phÇn ph©n r·

N¨ng l−îng to¶ ra: ΔW=[m-(m1+m2)]c2=Δmc2

 ý nghĩa triết học của hệ thức Anhxtanh:

• Duy tâm: Vật chất biến thμnh năng l−ợng -> thiêu huỷ

• Duy vật: Vật chất tồn tại khách quan, hệ thức Anhxtanh nối liền 2 tính chất của vật chất:

Quán tính (m) vμ Mức độ vận động (W)

6 Thuyết tương đối rộng (tổng quát):

Thuyết tương đối hẹp chỉ nghiên cứu trong hệ

qui chiếu quán tính

Khi hệ qui chiếu chuyển động có gia tốc a so với

hệ qui chiếu quán tính, hệ qui chiếu đó lμ hệ qui chiếu không quán tính

Chất điểm chuyển động trong hệ qui chiếu

không quán tính chịu tác dụng của lực quán tính -> tương đương gia tốc hấp dẫn đều g=-a

Không phân biệt được chất điểm chuyển động

trong hệ qui chiếu không quán tính hay trong hệ qui chiếu quán tính có gia tốc hấp dẫn đều

• Nguyên lý tương đương: Không thể có một thí nghiệm nμo thực hiện được trong một không

gian địa phương có thể phân biệt được một hệ

qui chiếu chuyển động có gia tốc vμ một hệ qui chiếu quán tính trong đó tồn tại một trường hấp dẫn đều

Thuyết tương đối hẹp: Không gian bốn chiều x,

y, z vμ t của hệ qui chiếu quán tính trong trường hấp dẫn lμ các trục thẳng + gia tốc hấp dẫn

Đường ngắn nhất giữa 2 điểm lμ đường thẳng trên mặt phẳng -> Không - thời gian phẳng + g

Thuyết tương đối rộng nghiên cứu liên hệ giữa

không gian, thời gian vμ vật chất trong hệ qui

chiếu không quán tính bằng cách hình học hoá:

Thuyết tương đối rộng: Không gian bốn chiều x,

y, z vμ t của hệ qui chiếu không quán tính lμ các trục cong -> Đường ngắn nhất giữa 2 điểm lμ

đường cong trên mặt cầu -> không - thời gian

cong vμ g=0

Hiệu ứng cong không - thời gian thấy rất rõ tại những vật có khối lượng lớn: gần các lỗ đen

trong vũ trụ, tại đây mật độ vật chất rất lớn lên

đến cỡ 1015 lần mật độ vật chất của mặt trời

-> không - thời gian bị uốn cong mạnh -> ánh sáng bị uốn cong vμ không

thoát khỏi các lỗ đen Rơi như quả táo rơi trên mặt đất

z

O

y

x

y

z O

x

Không gian ba chiều x, y, z

trong hệ có trường hấp dẫn

đều

g r

đối rộng:

g=0

... class="text_page_counter">Trang 8

6 Thuyết tương đối rộng (tổng quát):

Thuyết tương đối hẹp nghiên cứu hệ

qui chiếu quán tính

Khi hệ... phần phân rÃ

Năng lợng toả ra: W=[m-(m1+m2< /sub>)]c2< /sup>=mc2< /sup>

... hệ thức Anhxtanh:

• Duy tâm: Vật chất biến thμnh l−ợng -& gt; thiêu huỷ

• Duy vật: Vật chất tồn khách quan, hệ thức Anhxtanh nối liền tính chất vật chất:

Quán tính (m) vμ Mức