大学物理下下册(马文蔚主编)-第14章例题.ppt

1,真空中的光速是常量，沿各个方向都等于c，与光源或观测者的运动状态无关.,1相对性原理,物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式.,2光速不变原理,一狭义相对论的基本原理,2,1.洛伦兹坐标变换式,二.洛伦兹变换式,3,2.洛伦兹速度变换式,正变换,4,三.狭义相对论的时空观(1)“同时”的相对性；(2)时间的延缓；(3)长度收缩,(1)两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有意义.(2)时空不互相独立，而是不可分割的整体.(3)光速C是建立不同惯性系间时空变换的纽带.,5,四.相对论质量、动量能量和动力学方程,质量,动量,总能量,6,相对论力学的基本方程：,动量与能量的关系,7,解,1一门宽为a,今有一固有长度为L0(L0a)的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动,若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门,则该杆相对于门的运动速度至少为多少?,8,2宇宙飞船相对于地面以速度作匀速直线运动，某时刻飞船头部的宇航员向尾部发出一个光信号，经过t（飞船上的钟）后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为:(A)ct(B)(C)(D),9,(A)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空的光速.,答案:,(A)(B)(D),(D)惯性系中的观察者观察一个对它作匀速相对运动的时钟时，会看到该钟走慢了.,(C)在一切惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其它惯性系中也同时发生.,(B)质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变.,3下列说法哪种(些)正确:,10,4在惯性系S中，相距x=5106m的两地两事件时间间隔t=10-2s；在相对S系沿x轴正向匀速运动的S系测得这两事件却是同时发生的，求：S系中发生这两事件的地点间距x.,解设S系相对于S系的速度大小为.,11,12,两个惯性系S和S，沿x(x)轴方向作匀速相对运动.设在S系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为t0，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为t又在S系x轴上放置一静止于是该系长度为l0的细杆，从S系测得此杆的长度为l,则,【D】,13,在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速),(A)(4/5)c(B)(3/5)c(C)(2/5)c(D)(1/5)c,当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为_,B,14,有一直尺固定在K系中，它与Ox轴的夹角q45，如果K系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角,(A)大于45(B)小于45(C)等于45(D)当K系沿Ox正方向运动时大于45，而当K系沿Ox负方向运动时小于45,A,15,一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.1110-31kg，则电子的总能量是()J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是(),5.81013,8.04102,质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的（）倍。,4,16,一短跑选手，在地球上以10s的时间跑完100m.在飞行速度为0.98c的飞船中的观测者来看，这选手跑了多长时间和多长距离？,首先要明确，起跑是一个事件，到终点是另一个事件，这是在不同地点发生的两个事件所以不能套用时间膨胀公式，应用洛伦兹坐标变换式来计算时间间隔,17,从这里可以看出，运用时间膨胀公式得到相同的结果，其原因是在本题中:,解,18,这一条件不是任何时候都能满足的！但在地球这一有限空间内，是可以满足的，虽然这两事件并