Специальная теория относительности

Принцип относительности Галилея

При?нцип относи?тельности - все физические процессы для законов классической механики, протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Принцип относительности Эйнштейна

При?нцип относи?тельности — все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.

Принцип относительности (первый постулат Эйнштейна): законы природы инвариантны относительно смены системы отсчёта

Инвариантность скорости света (второй постулат Эйнштейна)

Скорость света является постоянной во всех инерциальных системах отсчета, не зависит от движения источника света или наблюдателя и является предельной скоростью распространения какого-либо сигнала (300.000 км/с).

Основные релятивистские эффекты (следствия из постулатов Эйнштейна):

1. Сокращение длины (относительность расстояний (релятивистское сокращение длин))

В движущихся системах происходит изменение длины тела вдоль направления движения. Космический корабль проносится с большой скоростью мимо наблюдателя, и наблюдателю длина корабля покажется короче действительной величины. Если бы корабль мог двигаться со скоростью света, то его наблюдаемая длина была бы равна нулю.

Классические представления об абсолютном пространстве оказались несостоятельными: в зависимости от скорости меняется размер тела.

2. Замедление времени (относительность промежутков времени (релятивистское замедление времени))

В быстродвижущемся космическом корабле время течет медленнее, чем в лаборатории неподвижного наблюдателя в раз,

где n - скорость движения космического корабля; c - скорость света.

Эффект замедления времени на борту ракеты касается буквально всего, включая процессы и даже биологические ритмы экипажа (так называемый парадокс близнецов).

Эффект замедления времени подтвержден многими экспериментами с космическими лучами.

Таким образом, время потеряло свой абсолютный характер, не зависящий от системы отсчета.

3. Увеличение массы

Масса движущегося тела (m) оказывается больше массы покоя (m₀) того же тела, относительно неподвижного наблюдения.

m = .

Чем ближе скорость тела к скорости света, тем больше его масса. Если бы тело могло двигаться со скоростью, примерно равной скорости света, то его масса выросла бы до бесконечности. Из этого следует, что никакое тело с массой нельзя разогнать до скорости света, т.к. для этого потребовалась бы бесконечная энергия.

4. инвариантность пространственно-временного интервала между событиями

5. инвариантность причинно-следственных связей

6. единство пространства-времени. В 1908 г. немецкий физик и математик Герман Минковский углубил понимание неразрывности пространства и времени, показав, что в своем единстве они абсолютны, независимы от системы отсчета. Он ввел понятие четырехмерного мира, в котором три измерения пространственные, а четвертое измерение - время. Каждое мгновенное событие характеризуется четырьмя числами: x, y, z - где; и t - когда.

То есть наша Вселенная, по-видимому, четырехмерна. Пространство и время нельзя рассматривать как независимые физические сущности. Они образуют некий сплав - четырехмерное пространство-время,

7. эквивалентность массы и энергии

E = m^.c²,

Соответствие СТО и классической механики: их предсказания совпадают при малых скоростях движения (гораздо меньше скорости света)

Абсолютный характер пространства и времени отвергается…

стилистической физикой

принципом относительности Галилея

*специальной теорией относительности

теорией электромагнитного поля

В специальной теории относительности установлено, что пространство и время…

представляют собой двухмерную систему

не зависят друг от друга, существуя каждое само по себе

абсолютны

*существуют как единая четырёхмерная структура

Специальной теорией относительности отвергается утверждение о том, что …

пространство и время имеют относительный характер

все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета

*пространство и время имеют абсолютный характер во всех инерциальных системах отсчета

скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета

Второй постулат специальной теории относительности гласит, что

*скорость света одинакова во всех системах отсчета

скорость света зависит от скорости движения источника излучения света

скорость света зависит от скорости движения системы отсчета

скорость света не одинакова в разных системах отсчета

Длина движущегося предмета для неподвижного наблюдателя…

сокращается в направлении перпендикулярном движении

*сокращается в направлении движения

увеличивается в направлении движения

увеличивается в направлении перпендикулярном движению

К физическим истинам, возведенным А. Эйнштейном в ранг постулатов специальной теории относительности, относят следующие истины: (укажите все правильные ответы)

Параллельные прямые в пространстве и времени никогда не пересекаются

Корпускулярно-волновой дуализм является природным свойством материи

*Свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью, не зависящей от состояния движения излучающего тела

*Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к какой из двух систем отсчета, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга, отнесены эти изменения состояния

Первый постулат специальной теории относительности гласит, что...

*Все законы природы инвариантны во всех инерциальных систем отчета

Все законы природы инвариантны в неинерциальных системах отсчета

Все законы природы не инвариантны в инерциальных системах отсчета

Только законы механики инвариантны в инерциальных системах отсчета

Понятие инвариантности скорости света означает: (укажите все правильные ответы)

*неизменность скорости света при переходе из одной среды в другую.

Равенство скоростей реальных и виртуальных фотонов.

Одинаковые значения скорости для красного и голубого цвета при прохождении света через стеклянную призму.

*Постоянство значения скорости и ее независимости от относительного движения источника и приемника света.

Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источников и приемников света. Это постулирует…

Принцип относительности

Принцип дополнительности

*Принцип инвариантности скорости света

Классическая механика

Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и является мировой постоянной. Это постулирует…

Классическая механика

*Принцип инвариантности скорости света

Принцип относительности

Принцип дополнительности

Согласно представлениям специальной теории относительности, мы живем в…

Пространстве, которое имеет десять измерений

Трехмерном пространстве, к которому добавляется понятие времени

Пятимерном пространстве-времени

*Четырехмерном пространстве-времени, где координаты неразрывно связаны друг с другом

Специальный принцип относительности применим к…

системам отсчета, движущимся с ускорением

*механическому перемещению тел

*электрическим явлениям

телам, находящимся в поле гравитации

Согласно специальной теории относительности, эквивалентность массы и энергии означает, что…

*приобретая энергию, тело одновременно приобретает и массу

приобретая энергию, тело одновременно теряет и массу

*всякий процесс, идущий с выделением энергии, связан с потерей массы

всякий процесс, идущий с выделением энергии, связан с нарастанием массы

Согласно второму постулату специальной теории относительности…

скорость света во всех системах отсчета подчиняется классическому закону сложения скоростей

*каждый луч света движется с постоянной скоростью независимо от того, испускается этот луч покоящимся или движущимся телом

*движение света принципиально отличается от движения всех других тел: скорость света абсолютна, говоря о ней, не надо указывать систему отсчета

движение света не отличается от движения других тел: говоря о скорости света, всегда надо указывать систему отсчета

Принцип относительности А. Эйнштейна (первый постулат) гласит, что…

*в любой инерциальной системе отсчета все законы физики описываются одинаковым образом

во всех НЕ инерциальных системах отсчета законы классической механики остаются неизменными

в любой НЕ инерциальной системе отсчета все законы природы имеют одинаковую математическую форму

*законы природы инвариантны относительно смены инерциальных систем отсчета

Согласно принципу относительности Галилея, при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой могут изменяться такие величины как…

*импульс

*координата

темп времени

длина объекта

При разработки специальной теории относительности Эйнштейн отказался от

*ньютоновских представлений об абсолютном пространстве и времени

понятие массы

понятия инерциальной системы отсчета

*определения движения тел относительно абсолютного пространства

Инерциальными называются системы отсчета, относительно которых материальная точка без внешних воздействий

движется с ускорением

*движется равномерно и прямолинейно

*покоится

движется по окружности

Согласно второму постулату специальной теории относительности Эйнштейна,…

*скорость света в вакууме одинакова по отношению к любой инерциальной системе отсчета

воспринимаемая скорость света связана с системой отсчета

*скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника и наблюдателя

свет – это корпускулы, распространяющиеся пространстве с огромной скоростью

Относительными величинами в специальной теории относительности являются…

*длина

пространственно-временной интервал между событиями

скорость света

*время

Принцип относительности А.Эйнштейна (первый постулат) гласит, что…

в любой инерциальной системе отсчета все законы физики описываются одинаковым образом

*законы природы инварианты относительно смены инерциальных систем отсчета

во всех инерциальных системах отсчета законы классической механики остаются неизменными

в любой инерциальной системе отсчета все законы природы имеют одинаковую математическую форму

Согласно специальной теории относительности, в системе координат, движущейся со скоростью близкой к скорости света, имеют место…

независимость массы и энергии друг от друга

*сокращение линейных размеров тел в направлении движения

*замедление времени

постоянство расстояний

Поезд движется мимо станции. В вагоне поезда находится человек, который включает фонарик. Согласно второму постулату специальной теории относительности, скорость луча света от фонаря будет равна…

*скорости света, если луч направлен в ту же сторону, в которую движется поезд

* скорости света, если луч направлен в противоположную движению поезда сторону

разности скоростей света и поезда, если луч направлен в противоположную движению поезда сторону

сумме скоростей света и поезда, если луч направлен в ту же сторону, в которую движется поезд

Согласно принципу относительности Галилея…

при помощи механических опытов внутри системы невозможно почувствовать, находимся ли мы в состоянии покоя или в состоянии движения

*путешественник в закрытой каюте спокойно плывущего корабля не замечает никаких признаков движения

все системы отсчета- инерциальные и неинерциальные- физически эквивалентны

*при помощи любых физических опытов невозможно почувствовать, находимся ли мы в состоянии покоя или в состоянии равномерного прямолинейного движения

Специальный принцип относительности применим к описанию…

*неинерциальных систем отсчёта

систем отсчёта, движущихся с ускорением

оптических явлений

тел, находящихся, в поле гравитации

Согласно первому постулату специальной теории относительности…

только механические опыты внутри закрытого купе не позволяют определить, движется поезд равномерно прямолинейно или покоится

физические процессы будут идти по-разному в купе поезда при его равномерном прямолинейном движении в зависимости от скорости

никакими физическими опытами внутри закрытого купе невозможно установить, движется поезд ускоренного по горизонтали или равномерно под уклон

*физические процессы будут идти одинаково в купе поезда при его равномерном прямолинейном движении с любой скоростью

Поезд движется мимо станции. В вагоне по направлению движения поезда идёт человек, который включает фонарик. Согласно второму постулату специальной теории относительности, скорость луча света от фонаря будет равна…

скорости света за вычетом скорости поезда, если луч направлен в противоположную движению поезда сторону

*скорости света при любом направлении луча и при любой скорости поезда

сумме скоростей света, поезда и человека, если луч направлен в ту же сторону, в которую движется поезд

сумме скоростей света, поезда и человека при любом направлении луча

1. Время в понимании теории относительности – это…

А) четвертая координата пространственно-временного континуума);

Б)

В)

Г)

2. Теория, которая установила органическую связь пространства и времени, связав их в единое целое – пространственно-временной континуум, - это…

А)

Б)

В) специальная теория относительности

Г)

3. В теории относительности Эйнштейна…

А)

Б)

В)

Г) время такая же полноправная координата, как и пространственные

4. В специальной теории относительности …

А)

Б) пространство и время образуют единый четырехмерный континуум

В)

Г)

5. Второй постулат специальной теории относительности утверждает, что …

А)

Б)

В) скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно относительно друг друга

6. Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и является мировой постоянной. Это постулирует…

Классическая механика

*Принцип инвариантности скорости света

Принцип относительности

Принцип дополнительности

7. Относительными величинами в специальной теории относительности являются…

*длина

пространственно-временной интервал между событиями

скорость света

*время

8. Согласно второму постулату специальной теории относительности Эйнштейна,…

*скорость света в вакууме одинакова по отношению к любой инерциальной системе отсчета

воспринимаемая скорость света связана с системой отсчета

*скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника и наблюдателя

свет – это корпускулы, распространяющиеся пространстве с огромной скоростью