2022-2023学年高二物理竞赛课件：狭义相对论动力学基础

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狭义相对论动力学基础

狭义相对论动力学基础相对论力学的基本方程

牛顿力学中，动量a.在洛氏变换下保持不变;b.在的条件下，还原为牛顿力学的动量形式。m：不随物体运动状态而改变的恒量。

相对论动量必须满足以下两个条件：10P相对论性质量：——静止质量由此，得相对论动量：01说明：b.当时，即不论对物体加多大的力，也不可能再使它的速度增加。c.当时，必须即以光速运动的物体是没有静止质量的。d.

相对论力学基本方程上式方程满足相对性原理a.在时，。在的条件下：相对论动能

设一质点在变力作用下，由静止开始沿X轴作一维运动，根据动能定律：

上式表明：质点以速率运动时所具有的能量，与质点静止时所具有的能量之差，等于质点相对论性的动能

在的条件下：注意：a.发生在同一地点的两个事件，同时性是绝对的，只有对发生在不同地点的事件同时性才是相对的。b.只有对没有因果关系的各个事件之间，先后次序才有可能颠倒。c.在低速运动的情况下，时得。利用洛仑兹变换式有：

在系观察者同时测棒两端的坐标，棒长为两坐标的差。即

在S系中的观测者认为棒相对S系运动，测得长度应该为结论：

从对物体有相对速度的参考系中所测得的沿速度方向的物体长度，总比与物体相对静止的参考系中测得的长度为短。说明：

相对论“尺缩效应”是相对论的时空属性，和平常看到远处物体变小是两回事。根据洛仑兹变换式有：

同长度不是绝对的一样，时间也不是绝对的。设在S’系中一固定坐标x’处有一只静止的钟，记录在该处前后发生的两个事件，两事件的时间间隔为：

而在S系中的钟所记录两事件的时间间隔为：说明：（1）运动时钟的变慢完全是相对论的时空效应，与钟的具体结构和其他外界因素无关。（2）运动时钟变慢在粒子物理学中有大量的实验证明。经典时空观：相对论时空观：

空间是绝对的，时间是绝对的，空间、时间和物质运动三者没有联系。a.时间、空间有着密切联系，时间、空间与物质运动是不可分割的。b.不同惯性系各有自己的时间坐标，并相互发现对方的钟走慢了。

c.不同惯性系各有自己的空间坐标，并相互发现对方的“尺”缩短了。d.作相对运动的两个惯性系中所测得的运动物体的速度，不仅在相对运动的方向上的分量不同，而且在垂直于相对运动方向上的分量也不同。

e.光在任何惯性系中传播速度都等于C

，并且

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