«Баллистическая теория Ритца» - Распространение света. Эйнштейн. Отражение. Объяснение опыта Майкельсона. Венера. Радиолокация. Проверка общей теории относительности. Луч. Распространение света с учётом скорости. 2 луча поперёк движения. Проверка постулата. Достоинства баллистической теории Ритца. Ложка и линейка в стакане с водой.

«Принцип относительности в механике» - Частицы. Преобразования Лоренца. Скорость света в вакууме. Времениподобные интервалы. Пространственно-временной интервал. Плотность падающего на Землю потока энергии. Следствия из преобразований Лоренца. Масса Солнца. Закон сохранения полной энергии. Относительное уменьшение частоты фотона. Релятивистский импульс.

«Постулаты специальной теории относительности» - Собственное время. Классическая механика. Принцип относительности Галилея. Теория дальнодействия. Правило сложения скоростей. События в системе. Два события. Перемещение. Максимальная длина. Выражение. Частица. Замедление времени. Принцип относительности. Связь между координатами точки. Физический смысл.

«Общая теория относительности» - Основное уравнение для черных дыр. Плоские двумерные существа. ОТО предполагает наличие во Вселенной черных дыр. Период вращения Земли. Минковский. Дальнодействие сил инерции. Эйнштейн, обобщая идеи СТО создал теорию гравитации. Состояние невесомости. Обобщение закона тяготения Ньютона. Понятие кривизны пространства.

«Специальная теория относительности Эйнштейна» - Человек. Коперник. Специальная теория относительности. Портрет. Картинка. Понятия времени и пространства. Идеи абсолютного времени. Маячки. Скорость света. Количество энергии. Теория относительности. Тело с гигантской массой. Время и свет. Ученый. Логические связи. Путь луча. Знаменитая формула. Жизнь на Земле.

«Общая теория относительности Эйнштейна» - Неевклидовы геометрии. Тайна тяготения. Теория электромагнитных явлений Максвелла. Эффекты ОТО. Гравитационные волны. Скорость распространения гравитации. Линзирование. Проект LISA. Принцип Маха. Термодинамика черных дыр. Общий принцип относительности. Космология. Физика до теории относительности. Механика и теория тяготения Ньютона.

Всего в теме 20 презентаций

1 слайд

Физика Теория относительности Эйнштейна Работу выполнила ученица 10 «б» класса Карпикина Ольга 30.01.03-04 учебный год

2 слайд

Краткая аннотация и инструкция по работе с программой В данной работе рассказывается о теории относительности Эйнштейна, описываются постулаты и следствия постулатов этой теории, основные формулы и примеры решения задач по этой теме. Чтобы Вы могли перейти на следующий слайд, необходимо нажать левую кнопку мышки на слайде. Если в работе непонятный термин (выделен), нажмите на него, и Вы сможете узнать, что он обозначает. Чтобы перейти на необходимый слайд, нажмите на кнопку. Чтобы перейти на содержание, нажмите кнопку

3 слайд

4 слайд

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭНШТЕЙНА Теория относительности (или реляктевистская механика) – это радикальное изменение основополагающих фундаментальных представлений о пространстве, времени, веществе и движении. Общая теория относительности (ОТО) описывает взаимосвязь физических процессов, происходящих в ускоренно движущихся друг относительно друга (неинерциальных) системах отсчета

5 слайд

Специальная теория относительности (СТО) рассматривает взаимосвязь физических процессов, происходящих только в ИСО

6 слайд

ПОСТУЛАТЫ ТЕОРИИ 1. Все законы природы одинаковы в инерциальных системах отсчета. 2. Скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчета и не зависит от скорости движения, источника или приемника света. (Примером может служить черная дыра.)

7 слайд

СЛЕДСТВИЯ ПОСТУЛАТОВ Относительность одновременности: два события одновременные в неподвижной системе отсчета будут неодновременными в движущейся системе отсчета. V=0 м/с V=0,2с

8 слайд

2. Относительность промежутков времени: в движущейся системе отсчета время течет медленнее (парадокс близнецов: в космосе человек медленнее стареет). Замедление времени зависит от свойств самого времени. – промежуток времени («тау») (1с) 0– собственное время -подвижная система отсчета = 0 / 1- V 2/с2

9 слайд

10 слайд

3. Относительность длинны: в движущейся системе отсчета длина сокращается (парадокс близнецов: в космосе длина уменьшается). L - длина (1м) L0 – неподвижная система отсчета L – движущаяся система отсчета L=L0 * 1-V2 /c2

11 слайд

4. Закон сложения скоростей: при малых скоростях классический вариант (V1 +V2) при скоростях, приближенных к скорости света (с) вариант Эйнштейна: V=(V1 +V2)/(1+V1 *V2/c2)

12 слайд

5. Относительность массы: в подвижной системе отсчета масса увеличивается (при скорости, приближенной к скорости света, масса стремиться к бесконечности) (парадокс близнецов: в космосе масса человека увеличивается). m– в движущейся системе отсчета m0 – масса покоя m=m0/ 1-V2/c2

13 слайд

6. Энергия Е=mc2 E’=m’c2 ‘ - разница (в данном случае: масс (m-m0) и энергии (Е-Е0)) Таким образом, масса – это мера физических величин: инертности, гравитации и энергии.

14 слайд

Дано: Решение. V=(V1+V2)/ (1+V1*V2/c2) V1=V2=0,75c V=1,5c/(1+0,5625c2/c2)= Найти: =0,96c V=? Ответ: V=0,96с Пример решения задач

15 слайд

СЛОВАРЬ ИСО (инерциальная система отсчета) – любая система, в которой выполняется закон инерции Инерция – явление сохранения состояния покоя или скорости в равномерном прямолинейном движении при скомпенсированных внешних воздействиях (внешних силах) Энергия – общая мера различных форм движения материи, рассматриваемая в физике

16 слайд

Скорость света – максимальная скорость распространения любого взаимодействия. Материальные тела не могут иметь скорость большую, чем скорость света (она равна 300000 км/с) Черная дыра – астрономический объект, гравитационное поле которого удерживает излучение и вещество в пределах радиуса Шварцшильда Радиус Шварцшильда – критический радиус черной дыры, соответствующий скорости света

18 слайд

Об Авторе Программы Я, ученица 10 «б» класса с математическим профилем лицея №4, Карпикина Ольга. Очень люблю Физику, Информатику, Химию, Английский и Математику, поэтому выбрала я учебный проект по Физике. А именно эту тему, потому что мне нравится работать и изучать космос (в этой работе встречается такое явление, как парадокс близнецов, о котором рассказывалось в следствиях постулатов) Удачи в Физике!!!

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации: СТОН.В. Брендина ИСО – это система отсчёта, относительно которой свободное тело движется прямолинейно и равномерно или покоится.Абстракция, идеальный объект, объект науки, средство описания явлений.В природе нет.Инерциальная система отсчёта Событие – это любое физическое явление, происходящее в определённой точке пространства относительно любой ИСО в какой-то момент времени.Абстракция, идеальное понятиеСобытие Постулат – исходное положение, утверждение, принимаемое без строгого доказательства, но обоснованное, например, экспериментами.Постулат Собственная ИСО – это система отсчёта, относительно которой тело покоится.Время движения тела, измеренное в такой системе, - собственное время.Масса тела, измеренная в такой системе, - масса покоя.Собственная инерциальная система отсчёта Инвариант– величина, независимая от выбора ИСО.(скорость света – инвариант, событие – инвариант)Инвариант В любом списке самых значимых людей века этот человек присутствовал обязательно Один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года Жил в Германии (1879-1893, 1914-1933), Швейцарии (1893-1914) иСША (1933-1955). С шести лет начал заниматься игрой на скрипке, а в гимназии он не был в числе первых учеников Закончив Политехникум, получил диплом преподавателя математики и физики. Работал в Бюро патентов, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения Свою общую теорию относительности закончил в 1915 году, но мировая известность пришла к нему только в 1919 году Был убеждённым демократическим социалистом, гуманистом, пацифистом и антифашистом План. 1.Классические представления о пространстве и времени. 2.Зарождение новой механики. 3.Постулаты теории относительности. 4.Основные следствия постулатов теории относительности. 5.Масса и энергия в специальной теории относительности. 6.Применение теории относительности. 1. Классические представления о пространстве и времениПринцип относительности Г. Галилея (17 в)Все механические явления при равных начальных условиях протекают одинаково во всех инерциальных системахВсе ИСО эквивалентны с точки зрения механических явленийНикакими механическими способами невозможно установить, пребывает ИСО в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно Закон Галилея о сложении скоростей ʋ= ʋˈ+ ʋₒ1. Классические представления о пространстве и времени Исаак Ньютон обобщил открытия Галилея (2 закона) добавил третий закон и выдвинул гипотезу о взаимном притяжении Классическая механикаДлина тел одинакова в любой ИСОВремя в различных СО течёт одинаковоМасса тела не зависит от скорости и не изменяется при переходе из одной ИСО в другуюПространство и время абсолютныС. Я Маршак писал: Был мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон! 1. Классические представления о пространстве и времени Продолжение стихотворения С.Я. Маршака: Недолго ждал реванша сатана Пришел Эйнштейн – все стало как всегда. 1881 г. американские ученые А. Майкельсон и Э. Морли сравнивали скорость света в направлении движения Земли и в перпендикулярном направлении. В обоих случаях скорость света оказалась равной с=3*108 м/с, что противоречило классическому правилу сложения скоростей. Вывод: скорость электромагнитных волн в вакууме постоянна и конечна вне зависимости от выбора ИСО. Закон сложения скоростей не работает?2. Зарождение новой механики Научная проблема:Справедлив ли принцип относительности Галилея?(как согласовать между собой принципы механики и закономерности электродинамики?)Способы разрешенияПринцип относительностинеприменимк электромагнитным явлениямУравнения Максвелла неправильныОтказ от классических представлений о пространстве и времениИзменить их так, чтобы при переходе из 1 СО в другую не менялисьИзменить законы Ньютона 3. Постулаты теории относительностиОбобщил принцип относительности Галилея на все физические процессы и объединил его с постулатом о постоянстве скорости света1905 г. “ К электродинамике движущихся тел ”. I постулат: Принцип относительности: во всех инерциальных системах отсчета все физические явления (все процессы природы) протекают одинаково. Этот постулат - обобщение принципа относительности Ньютона не только на законы механики, но и на законы остальной физики.II постулат: Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме является предельной скоростью любого взаимодействия и не зависит от скорости источника и приемника светового сигнала.Специальная теория относительности классическая механика, изучает движение макроскопических тел с малыми скоростями (ʋ < < c); релятивистская механика, изучает движение макроскопических тел с большими скоростями (ʋ < c); квантовая механика, изучает движение микроскопических тел с малыми скоростями (ʋ < < c); релятивистская квантовая физика, изучает движение микроскопических тел с произвольными скоростями (ʋ ? c). 1. Относительность одновременности. События, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, не одновременны в других инерциальных системах отсчета, движущихся относительно первой. 2. Относительность длины (расстояний). Длина не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчёта. Уменьшение длины в направлении движения (релятивистский эффект сокращения длины)3. Относительность промежутка времениДлительность одного и того же процесса различна в различных инерциальных системах отсчета. (Релятивистский эффект замедления времени)τ =4.Основные следствия постулатов теории относительности 4. Релятивистский закон сложения скоростей. Свойство закона сложения скоростей: при любых скоростях тела и системы отсчета (не больше скорости света в вакууме), результирующая скорость не превышает с. Движение реальных тел со скоростью больше с невозможно.Для малых скоростей получаем классический закон сложения скоростей 4.Основные следствия постулатов теории относительности 5. Масса и энергия в специальной теории относительностиМасса движущегося тела возрастает при увеличении скорости его движенияm =Е = mс 2Массовая частица обладает энергиейс 2Е =В системе отсчёта, в которой тело покоится, его энергия = энергия покояЕ = m0с 2 Импульс и энергия в специальной теории относительностиЕ2 = с 2р2+ с 4 m 2Справедливо во всех ИСО - ивариантр =Релятивистская энергия – собственная энергия частицы и релятивистская кинетическая энергияЕ = m с 2 + Е к Принцип соответствияЛюбая теория должна включать предыдущую как предельный случайПри скоростях движения тела, меньших скорости света, формулы СТО переходят в классическиеВывод: теория относительности не отвергает законов классической механики, она их уточняет для скоростей, близких к скорости света В астрономии: 1. Эйнштейн утверждал, что во время прохождения света вблизи больших масс должно наблюдаться искривление лучей. Это было подтверждено в 1919 г. Во время полного солнечного затмения участники Международной экспедиции сфотографировали звездное небо во время затмения. Сравнивая эти фотографии с фотографиями того же участка неба, но без Солнца, ученые обнаружили, что звезды сместились. Это результат смещения световых лучей от звезд при прохождении их вблизи Солнца. 2. Часы идут медленнее вблизи массивных тел. 3. Доказано, что во время движения планет вокруг Солнца плоскости их орбит поворачиваются. 4. В астрономии было открыто явление удаления галактик, причем скорость удаления пропорциональна расстоянию от галактики до наблюдателя. Это открытие согласовано с выводами теории относительности о зависимости длины волны от скорости. 6.Применение теории относительности

Урок по теме: Специальная теория относительности

С Т О

Цели урока:

• 1. Обобщить знания учащихся о классическом представлении пространства и времени; об электромагнитной теории Максвелла
• 2.Раскрыть физический и философский смысл постулатов Эйнштейна
• 3.Познакомить учащихся с современными представлениями понятия пространства и времени
• 4. Способствовать выработке диалектико-материалистического мировоззрения

Галилео Галилей(1564-1642гг)

• ВСЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ПРОТЕКАЮТ ОДИНАКОВО ВО ВСЕХ инерциальных системах отсчета.
• Все ИСО равноправны при описании механических явлений

Исаак Ньютон(1642-1727)

• Основные законы механики
• Закон всемирного тяготения
• Время и пространство абсолютны

Принцип относительности Галилея

Какие из предложенных систем отсчета являются инерциальными?

Что же делать? Как сопоставить законы электродинамики Максвелла с принципами механики Ньютона?

• По Максвеллу: скорость света с=300 тыс. км/с- максимальная скорость в вакууме

• Возникает противоречие

• По Ньютону: скорость автомобиля складывается со скоростью света и скоростью бегущего навстречу человека

Основные предположения

Принцип относительности неприменим к электромагнитным явлениям.

Х. Лоренц

Основные предположения

Уравнения Максвелла несправедливы

Г. Герц

Основные предположения

Принцип относительности и уравнения Максвелла справедливы,

нужно отказаться от классических представлений о пространстве и времени.

А. Эйнштейн

Постулаты СТО

1 ПОСТУЛАТ (принцип относительности) :

все процессы природы протекают одинаково во всех

(Все ИСО физически равноправны.)

2 ПОСТУЛАТ:

скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО.

Она не зависит ни от скорости источника, ни от

скорости приемника светового сигнала

Следствия постулатов СТО

1. Релятивистский закон сложения скоростей

Следствия постулатов СТО

2. Относительность расстояний и размеров

Следствия постулатов СТО

3. Относительность времени

Следствия постулатов СТО

4. Относительность массы

m 0 - масса тела в системе отсчета,

в которой оно движется

m- масса тела относительно

неподвижной системе отсчета

v- скорость движущейся системы

Вернемся к задаче про автомобиль

C=300тыс. Км/с скорость света

V- скорость автомобиля относительно земли

Какова скорость светового сигнала относительно человека, стоящего на земле?

Какова скорость светового сигнала относительно человека, бегущего навстречу машине?

1. Какие из утверждений соответствуют постулатам теории относительности:

1 - все процессы природы протекают одинаково в любой инерц. системе отсчета;

2 - скорость света в вакууме одинакова во всех системах отсчета;

3 - все процессы природы относительны и протекают в различных системах отсчета неодинаково?

А . Только 1 Б. Только 2 В. Только 3 Г. 1 и 2 Д. 1 и 3 Е. 2 и 3 Ж. 1, 2 и 3.

2 . Кто раньше увидит загоревшийся зеленым светофор, пешеход, стоящий у обочины или шофер приближающегося автомобиля?

А) пешеход Б) шофер В) одновременно Г) тот, кто ближе к светофору

3. Астронавт взял с собой в полет будильник, который брат- блезнец привез ему из Китая.

Как будут идут часы на корабле относительно хода часов наблюдателя на Земле?

А) медленнее Б) быстрее В) также, как и на Земле 4.Сколько времени пройдет на Земле за то время, что длится наш урок в 45 минут, если бы мы провели его на космолете, имеющем скорость 0,8С?

А) 1ч 15 мин Б) 36 мин В) 24 мин Г) 45 мин.

5. Кто утверждал, что все ИСО равноправны, и во всех ИСО не только механические, но и все другие физические законы имеют одинаковую форму?

А) Г.Галилей; Б) И.Ньютон;

В) А.Эйнштейн. Г) Д. Максвелл

Современная физика

Классическая физика

Энергия покоя: E=mc 2

Энергия движения

p=mV-импульс

"Я довольствуюсь тем, что с изумлением строю догадки об этих тайнах и смиренно пытаюсь мысленно создать далеко не полную картину совершенной структуры всего сущего." А. Эйнштейн.

Подведение итогов

• С какой НОВОЙ теорией мы сегодня познакомились?
• Каковы основные положения этой теории
• Какое значение имеет теория Эйнштена для науки
• Почему специальная теория относительности получила право на существование?

Теория относительности возникла не случайно, а явилась закономерным итогом предшествующего развития физической науки.

Новая теория только тогда имеет право на существование, ели она не отменяет старой, а включает её в себя как частный, предельный случай.

Домашнее задание: §76,§78, упр.11

• 1.Зависит ли одновременность двух событий от системы, связанной с наблюдателем?
• 2. Комета приближается к Земле со скоростью 0,8 с . С какой скоростью будет приближаться к нам свет от этой кометы?
• 3.Какова длина пятиметрового стержня(для земного наблюдателя), движущегося со скоростью 0,9 с ?
• 5.Сколько времени пройдет на Земле за 3дня путешествия на ракете со скоростью 0,7 с?
• 6. Во сколько раз изменится масса частицы при движении со скоростью 0,5 с ?

IV. Подведение итогов

• С какой НОВОЙ теорией мы познакомились?
• Каковы основные положения этой теории
• Какое значение имеет теория Эйнштейна для науки
• Почему специальная теория относительности получила право на существование?
• Теория относительности возникла не случайно, а явилась закономерным итогом предшествующего развития физической науки. Новая теория только тогда имеет право на существование, ели она не отменяет старой, а включает её в себя как частный, предельный случай.

Самостоятельная работа

1.Постулаты теории относительности

2.Чем гениальна СТО, созданная Эйнштейном?

3. Сколько времени пройдет на Земле за то время, пока астронавт летит на космолете, имеющем скорость 0,8С в течение 10лет?

(2 лет)?

4. Автомобиль приближается со скоростью

20м/с (25м/с). Докажи, что свет фар приближается к наблюдателю со скоростью, не превышающей скорость света.