Главная >> Физика 11 кл. Мякишев

 

 

 

 

Глава 9. Элементы теории относительности

 

§ 78. Основные следствия из постулатов теории относительности (окончание)

Релятивистский закон сложения скоростей

Новым релятивистским представлениям о пространстве и времени соответствует новый закон сложения скоростей. Очевидно, что классический закон сложения скоростей не может быть справедливым, так как он противоречит утверждению о постоянстве скорости света в вакууме.

Если поезд движется со скоростью и в вагоне в направлении движения поезда распространяется световая волна, то ее скорость относительно земли должна быть равна опять-таки , а не + . Новый закон сложения скоростей и должен приводить к требуемому результату.

закон сложения скоростей для частного

Мы запишем этот закон сложения скоростей для частного случая, когда тело движется вдоль оси Х1 системы отсчета К1, которая, в свою очередь, движется со скоростью относительно системы отсчета К. Причем в процессе движения координатные оси ОХ и ОХ1 все время совпадают, а координатные оси OY и OY1, OZ и OZ1 остаются параллельными (рис. 9.3).

Обозначим скорость тела относительно системы отсчета К1 через υ1, а скорость этого же тела относительно системы К через υ2. Тогда релятивистский закон сложения скоростей будет иметь вид:

релятивистский закон сложения скоростей

Если υ « с и υ1 « с, то членом в знаменателе можно пренебречь, и вместо выражения (9.3) получим привычный нам классический закон сложения скоростей:

υ2= υ1 + υ.

При υ1 = с скорость υ2 также равна с — в соответствии со вторым постулатом теории относительности. Действительно,

вторым постулатом теории относительности

Замечательным свойством релятивистского закона сложения скоростей является то, что при любых скоростях υ1 и υ (конечно, не больших с) результирующая скорость υ2 не превышает с.


Из постулатов теории относительности следует, что длина тела, промежуток времени между двумя событиями зависят от выбранной системы отсчета, т. е. являются относительными.

Релятивистский закон сложения скоростей переходит в классический при υ « с.


Вопросы к параграфу

1. При каких скоростях движения релятивистский закон сложения скоростей переходит в классический (закон Галилея)?

2. В чем принципиальное отличие скорости света от скоростей движения тел?

<<< К началу

 

 

Рейтинг@Mail.ru