Мазмұны Кіріспе. Халықаралық бірліктер жүйесі Бөлім Молекула кинетикалық теория және термодинамика негіздері
жүктеу/скачать 3.62 Mb. Pdf көрінісі
|
| ра қашықтықтың салыстырмалылығы. К′ санақ жүйесi К жүйесiне қатысты х осiнiң бағытымен
v жылдамдықпен қозғалып бара жатсын делiк (5.4 - сурет). К′ санақ жүйесiнде тыныштықта тұрған MN бiлеушесiн қарастыралық. Оның бұл жүйедегi ұзындығы (4) Әдетте өзi тыныштықта тұрған жүйедегi дененiң ұзындығын өзiндiк ұзындығы деп атайды. Ендi осы бiлеушенiң К санақ жүйесiне қатысты ұзындығын анықталық. Ол үшiн оның ұштарының х 1 және х 2 координатарын уақыттың t 1 =t 2 мезетiнде К санақ жүйесiнде өлшеу қажет. Онда (5.2) ге сәйкес бiлеушенiң әртүрлi санақ жүйелерiндегi ұзындықтары былай байланысады Яғни (5) Бұл жерден бiлеуше ұзындығының қозғалыс жылдамдығынан тәуелдi екенi көрiнiп тұр. Дененiң өзiндiк ұзындығы оның ең үлкен ұзындығы. Дене қозғалған кезде оның ұзындығы кемидi. Мұны ұзындықтың лоренцтiк қысқаруы деп атайды. Бiр мезгiлдiлiктiң салыстырмалылығы. Классикалық физикадағы уақыт санақ жүйесiнен тәуелсiз, ол барлық санақ жүйелерiнде бiрдей өтедi. Ал релятивистiк физикадағы жағдай басқаша, арнаулы салыстырмалы теорияның постулаттары мұндай абсолют уақыттың жоқ екенiн көрсетедi. Бұған көз жеткiзу үшiн мынадай мысал қарастыралық. К′ санақ жүйесi К жүйесiне қатысты х осiнiң бағытымен v жылдамдықпен қозғалып бара жатсын делiк (5.5 - сурет). К′ санақ жүйесiнде тыныштықта тұрған “қораптың" iшiндегi S жарық көзiнен бiр мезгiлде a және b нүктелерiнiң бағытында c жылдамдықпен екi жарық бөлшектерi шығарылсын. Онда, бұл екi нүктеге дейiнгi ара қашықтық бiрдей болғандықтан бөлшектер оларға 77 бiр мезгiлде келiп жетедi. Ал К санақ жүйесiнен қарағандағы жағдай басқаша. Себебi, бұл жағдайда нүктелер v жылдамдықпен қозғалып бара жатқандықтан жарық бөлшектерi a нүктесiне b нүктесiне қарағанда ертерек келiп жетедi. Яғни, бiр ғана оқиға – бөлшектердiң a және b белгiлерiмен кездесу мезетi әртүрлi санақ жүйелерiнде әртүрлi болады. Бұл бiрмезгiлдiлiктiң салыстырмалылығын, яғни барлық инерциалды санақ жүйлерi үшiн ортақ абсолют уақыттың болмайтынын көрсетедi. Екi оқиғаның аралығындағы уақыт кезеңi де салыстырмалы. К′ санақ жүйесiнде тыныштықта тұрған нүктесiнде уақыттың және мезеттерiнде екi оқиға орын алсын делiк. Онда бұл екi оқиғаның арасындағы уақыт кезеңi . Мұндай, берiлген санақ жүйесiнде тыныштықта тұрған нүктеде өлшенген уақыт кезеңi өзiндiк уақыт деп аталады. Ендi осы уақыт мезеттерiн К санақ жүйесiнде өлшелiк. Бiрақ бұл жағдайда К′ санақ жүйесi К санақ жүйесiне қатысты v жылдамдықпен қозғалып бара жатсын делiк. Ол уақыт кезеңi τ=t 2 - t 1 . Ендi осы τ? және >τ 0 ?0 уақыт кезеңдерiнiң арасындағы байланысты табалық. Лоренц түрлендiрулерiне сәйкес (6) онда одан әрi x 2 -x 1 =vτ екенiн ескерсек немесе (7) Бұл жерден көрiнiп тұрғанындай инерциалды санақ жүйесiне қатысты қозғалып бара жатқан сағаттың жүрiсi, яғни уақыттың өтуi баяулайды. Жылдамдықты қосудың релятивистiк заңы Егер дене К′ санақ жүйесiнде х осiнiң бағытымен v′ жылдамдықпен, ал К′ санақ жүйесiнiң өзi К санақ жүйесiне қатысты осы х осiнiң бағытымен V жылдамдықпен қозғалып бара жатса, онда дененiң К санақ жүйесiне қатысты жылдамдығы мына өрнекпен анықталады: (8) Бұл өрнек жылдамдықтарды қосудың релятивистiк заңы деп аталады. Бұл жерде бұл заңды бiз тек х осiнiң бағытында болатын қозғалыстар үшiн ғана жаздық. Әрине, кез-келген бағыттағы болатын қозғалыстар үшiн жазылған өрнек (5.7)-ге қарағанда күрделiрек болады, бiрақ оның классикалық заңнан өзгешелiгiнiң мәнi сол күйiнде қалады. Массаның жылдамдықтан тәуелдiлiгi Егер денеге ұзақ уақыт тұрақты күш әсер ететiн болса, онда классикалық физикадағы Ньютон заңдарына сәйкес оның жылдамдығы шексiз өсуi тиiс. Ал релятивистiк физика тұрғысынан қарағанда жарық жылдамдығы мүмкiн болатын ең үлкен, шектiк жылдамдық. Кез-келген массасы нөлден ерекше болатын дененiң жылдамдығы жарықтың жылдамдығынан үлкен бола алмайды. Бұл қарама-қайшылық классиклық физикадағы қозғалыс теңдеуiне өзгерiс енгiзу қажет екендiгiн көрсетедi. Бiрақ бiр ерекшелiгi сол, қозғалыс теңдеуi релятивистiк жағдайда өзiнiң түрiн өзгертпейдi екен, яғни (9) Өзгерiс тек импульстiң өрнегiне кiрiп тұрған массаға ғана қатысты болады. Релятивистiк физикада дене қозғалған кезде масса тұрақты болып қалмайды. Жылдамдық артқан кезде ол да артады. Оның жылдамдықтан тәуелдiлiгiнiң өрнегiн релятивистiк физикадағы импульстiң сақталу заңынан шығарып алуға болады. Бұл тәуелдiлiк мынадай (10) 78 мұндағы m 0 дененiң тыныштықтағы массасы. Дененiң жылдамдығы артқан кезде массасының артуы күш қанша ұзақ әсер еткенiмен оның жылдамдығының шексiз өсiп, жарық жылдамдығынан үлкен болып кетуiне мүмкiндiк бермейдi. жүктеу/скачать 3.62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|