Будьте внимательны! Проект находится в тестовой эксплуатации!
Играй - Развивайся - Поступай в ТПУ
Физика

4. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Рейтинг: 0

Релятивистское правило сложения скоростей

Если система Кʹ движется относительно системы К со скоростью, близкой к скорости света с, то проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К:

\({u_x} = \frac{{{\rm{d}}x}}{{{\rm{d}}t}};\begin{array}{*{20}{c}}{}\end{array}{u_y} = \frac{{{\rm{d}}y}}{{{\rm{d}}t}};\begin{array}{*{20}{c}}{}\end{array}{u_z} = \frac{{{\rm{d}}z}}{{{\rm{d}}t}}.\) (7.39)

Проекции скорости материальной точки на координатные оси в системе К':

\({u'_x} = \frac{{{\rm{d}}x'}}{{{\rm{d}}t'}};\begin{array}{*{20}{c}}{}\end{array}{u'_y} = \frac{{{\rm{d}}y'}}{{{\rm{d}}t'}};\begin{array}{*{20}{c}}{}\end{array}{u'_z} = \frac{{{\rm{d}}z'}}{{{\rm{d}}t'}}.\) (7.40)

Согласно преобразованиям Лоренца:

\(\left. \begin{array}{l}x' = \frac{{x - vt}}{{\sqrt {1 - {\beta ^2}} }};\\y' = y;\\z' = z;\\t' = \frac{{t - x\frac{v}{{{c^2}}}}}{{\sqrt {1 - {\beta ^2}} }},\end{array} \right\}\) \({u'_x} = \frac{{{\rm{d}}x'}}{{{\rm{d}}t'}} = \frac{{{\rm{d}}x - v{\rm{d}}t}}{{{\rm{d}}t - \frac{{v{\rm{d}}x}}{{{c^2}}}}} \cdot \frac{{\sqrt {1 - {\beta ^2}} }}{{\sqrt {1 - {\beta ^2}} }} = \frac{{\frac{{{\rm{d}}x}}{{{\rm{d}}t}} - v}}{{1 - \frac{{v\frac{{{\rm{d}}x}}{{{\rm{d}}t}}}}{{{c^2}}}}} = \frac{{{u_x} - v}}{{1 - \frac{{{u_x}v}}{{{c^2}}}}};\) (7.41)

\({u'_y} = \frac{{{\rm{d}}y'}}{{{\rm{d}}t'}} = \frac{{{\rm{d}}y\sqrt {1 - {\beta ^2}} }}{{{\rm{d}}t - \frac{{v{\rm{d}}x}}{{{c^2}}}}} = \frac{{{u_y}\sqrt {1 - {\beta ^2}} }}{{1 - \frac{{{u_x}v}}{{{c^2}}}}};\) (7.42)

\({u'_z} = \frac{{{\rm{d}}z'}}{{{\rm{d}}t'}} = \frac{{{\rm{d}}z\sqrt {1 - {\beta ^2}} }}{{{\rm{d}}t - \frac{{v{\rm{d}}x}}{{{c^2}}}}} = \frac{{{u_y}\sqrt {1 - {\beta ^2}} }}{{1 - \frac{{{u_x}v}}{{{c^2}}}}};\) (7.43)

 (7.44)

Если материальная точка движется в системе К вдоль оси х со скоростью с:

\(\begin{array}{l}{u_x} = c;\\{{u'}_x} = \frac{{c - v}}{{1 - \frac{{cv}}{{{c^2}}}}} = c,\end{array}\) (7.45)

то её скорость в системе К' равна с. Следовательно, объект, движущийся со скоростью с, будет иметь эту же скорость относительно других систем независимо от того, сколь быстро они движутся (согласие со вторым постулатом Эйнштейна).

Время на изучение: 15 минут

Другие материалы по данной теме

  Видео

"Экспресс-подготовка к ЕГЭ" от МФТИ, Физика, Элементы физики микромира. Элементы СТО

Посмотреть
  Формула

\(\vec v = {\vec v_0} + \vec v'\)

Изучить
  Определение

Длина отрезка

Изучить