Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—истему, в которой выполн€етс€ первый закон Ќьютона, √алилей назвал »Ќ≈–÷»јЋ№Ќќ….




»нерциальные системы Ц это такие системы, в которых справедлив закон инерции (1-й закон Ќьютона).

ќпытным путем доказано, что гелиоцентрическую систему отсчета можно считать инерциальной, а геоцентрическую Ц неинерциальной.

ƒл€ инерциальных систем отсчета выполн€етс€ механический принцип Ц принцип относительности √алиле€: во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики имеют одинаковую форму. Ётот принцип означает, что уравнени€ динамики при переходе от одной инерциальной системы к другой не измен€ютс€, то есть, инвариантны по отношению к преобразованию координат.

‘ранцузский физик ј. ѕуанкаре распространил механический принцип относительности на все электромагнитные €влени€.

ј.Ёйнштейн использовал этот принцип дл€ специальной теории относительности (—“ќ), постулаты которой он предложил в 1905 году:

ѕостулат первый Ц принцип относительности Ц никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные в данной инерциальной системе отсчета, не позвол€ют обнаружить, покоитс€ ли эта система или движетс€ равномерно и пр€молинейно. ѕри этом пространство и врем€ св€заны и зависимы друг от друга (у √алиле€ и Ќьютона пространство и врем€ независимы друг от друга). Ётот постулат потребовал отказатьс€ от ньютоновского дальнодействи€.

ѕостулат второй - принцип инвариантности скорости света Ц скорость света в вакууме не зависит от скорости движени€ его источника или наблюдател€ и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Ётот постулат Ёйнштейн предложил после анализа электродинамики ћаксвелла.

¬ теории относительности предложены принципиально новые оценки пространственно-временных отношений между физическими объектами (рел€тивистские эффекты).

ѕод рел€тивистскими эффектами в теории относительности понимают изменени€ простанственно-временных характеристик тел при скорост€х, соизмеримых со скоростью света. ¬ качестве примера обычно рассматриваетс€ космический корабль, который летит со скоростью, соизмеримой со скоростью света. ѕри этом неподвижный наблюдатель может заметить три рел€тивистских эффекта:

1. ”величение массы по сравнению с массой поко€. Ёйнштейн доказал, что масса тела есть мера содержащейс€ в ней энергии.

2. —окращение линейных размеров тела в направлении его движени€.

3. «амедление времени.

–езультатом развити€ специальной теории относительности €вл€етс€ ќЅўјя “≈ќ–»я ќ“Ќќ—»“≈Ћ№Ќќ—“» (ќ“ќ), котора€ опубликована Ёйнштейном в 1916 году.

ќна основываетс€ на двух постулатах —“ќ и формулирует третий постулат Ц принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс.

¬ажнейшим выводом ќ“ќ €вл€етс€ положение об изменении геометрических (пространственных) и временных характеристик в гравитационных пол€х, а не только при движении с большими скорост€ми.

¬ ќ“ќ орбиты планет незамкнуты. Ёффекты ќ“ќ играют определ€ющую роль в объ€снении по€влении Ђчерных дырї: Ђчерна€ дыраї возникает тогда, когда звезда сжимаетс€ настолько сильно, что существующее гравитационное поле не выпускает во внешнее пространство даже свет.

¬ 1918 году ј.Ёйнштейн предсказал на основе ќ“ќ существование гравитационных волн: массивные тела, двига€сь с ускорением, излучают гравитационные волны.

Ќа основании уравнений относительности отечественный математик-физик ј.‘ридман в 1922 году нашел новое космологическое решение уравнений ќ“ќ.

Ёто решение указывает на то, что наша ¬селенна€ не стационарна, она непрерывно расшир€етс€.

‘ридман нашел два варианта решени€ уравнений Ёйнштейна, то есть два варианта возможного развити€ ¬селенной: в зависимости от плотности материи ¬селенна€ или будет и далее расшир€тьс€, или через какое-то врем€ начнет сжиматьс€.

–ассматрива€ второй и третий законы движени€ Ќьютона, мы получим «ј ќЌ —ќ’–јЌ≈Ќ»я  ќЋ»„≈—“¬ј ƒ¬»∆≈Ќ»я («ј ќЌ —ќ’–јЌ≈Ќ»я »ћѕ”Ћ№—ј), который гласит следующее:

если сумма внешних сил равна нулю, то импульс системы остаетс€ посто€нным при любых происход€щих в ней процессах.

Ётот закон справедлив не только дл€ объектов классической физики, но и дл€ замкнутых систем микрочастиц, подчин€ющихс€ принципам квантовой механики. »ными словами, импульс замкнутой системы сохран€етс€, то есть не измен€етс€ с течением времени. “о же самое можно сказать и про момент импульса, который €вл€етс€ физической величиной описывающей вращающеес€ тело.

—войство неуничтожимости материи и ее движени€ про€вл€етс€ в «ј ќЌ≈ —ќ’–јЌ≈Ќ»я ЁЌ≈–√»».

Ёнерги€ Ц это универсальна€ мера различных форм движени€ и взаимодействи€.

 инетическа€ энерги€ механической системы Ц это энерги€ механического движени€ этой системы. Ёнерги€ движущегос€ тела в данном случае возрастает на величину затраченной работы, котора€ совершает сила, перемещающа€ данное тело.

ѕотенциальна€ энерги€ Ц это энерги€ системы тел, которые взаимодействуют посредством силовых полей. –абота, совершаема€ этими силами, при перемещении тела из одного положени€ в другое не зависит от траектории движени€, а зависит от начального и конечного положени€ тела в силовом поле.

ѕолна€ механическа€ энерги€ равна сумме кинетической и потенциальной энергии.

«ј ќЌ —ќ’–јЌ≈Ќ»я ЁЌ≈–√»», который был сформулирован в 1686 году Ћейбницом, гласит: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полна€ механическа€ энерги€ сохран€етс€, то есть не измен€етс€ со временем. ѕри этом могут происходить превращени€ кинетической энергии в потенциальную и обратно в эквивалентных количествах.  онсервативные силы действуют только в потенциальных пол€х, когда работа не зависит от траектории перемещени€.

≈сли работа, совершаема€ силой, зависит от траектории перемещени€ тела, то така€ сила называетс€ диссипативной.

ƒиссипативна€ система (или диссипативна€ структура, от лат. Dissipatio - Ђрассеиваю, разрушаюї) - это открыта€ система, котора€ оперирует вдали от термодинамического равновеси€.

»ными словами, это устойчивое состо€ние, возникающее в неравновесной среде при условии диссипации (рассеивани€) энергии, котора€ поступает извне. ƒиссипативна€ система иногда называетс€ ещЄ стационарной открытой системой или неравновесной открытой системой.

 

ћеханические системы, на тела которых действуют только консервативные силы, называютс€ консервативными системами.

ѕоэтому закон сохранени€ механической энергии можно сформулировать еще и так: в консервативных системах полна€ механическа€ энерги€ сохран€етс€. ¬ диссипативных системах механическа€ энерги€ постепенно уменьшаетс€ из-за преобразовани€ ее в другие формы энергии. “акой процесс называетс€ диссипацией, или рассеиванием энергии. ¬се реальные системы в природе диссипативные. ‘изическа€ сущность закона сохранени€ и превращени€ энергии заключаетс€ в том, что энерги€ никогда не исчезает и не по€вл€етс€ вновь, она лишь превращаетс€ из одного вида в другой.

Ќа всех структурных уровн€х материального мира справедлив и «ј ќЌ —ќ’–јЌ≈Ќ»я «ј–яƒј: в замкнутой системе алгебраическа€ сумма зар€дов системы остаетс€ неизменной во времени, какие бы процессы ни происходили внутри этой замкнутой системы. «акон сохранени€ зар€да вместе с законом сохранени€ энергии характеризует устойчивость электрона.

ƒл€ понимани€ свойств объектов природы и природных процессов важен принцип инвариантности относительно смещени€ в пространстве и во времени. Ётот принцип формулируетс€ следующим образом: смещение в пространстве и во времени не вли€ет на протекание физических процессов. »нвариантность структуры, свойств, формы материального объекта относительно его преобразований называетс€ симметрией. —имметрии дел€т на пространственно-временные и внутренние. ¬нутренние симметрии относ€тс€ только к микромиру. ¬ физике симметри€ определ€етс€ следующим образом: если физические законы не мен€ютс€ при определенных преобразовани€х, то считаетс€, что эти законы обладают симметрией относительно этих преобразований.

 

  пространственно-временным физическим симметри€м относ€т:

—двиг времени. »зменение начала отсчета не измен€ет физических законов. ¬рем€ однородно по всему пространство.

—двиг системы отсчета пространственных координат. “ака€ операци€ не измен€ет физических законов. ¬се точки пространства равноправны, и пространство однородно.

ѕоворот системы отсчета пространственных координат также сохран€ет физические законы неизменными Ц значит, пространство изотропно.

 лассический принцип относительности √алиле€ устанавливает симметрию между покоем и равномерным пр€молинейным движением.

ќбращение знака времени не измен€ет фундаментальных законов в макромире, то есть процессы макромира могут описыватьс€ и при обращении знака времени. Ќа уровне макромира наблюдаетс€ необратимость процессов, так как они св€заны с неравновесным состо€нием ¬селенной.

¬ химии симметрии про€вл€ютс€ в геометрической конфигурации молекул. Ёто определ€ет химические и физические свойства молекул.

¬ биологии симметрии про€вл€ютс€ в структурной симметрии биообъектов (точечной, аксиальной и актиноморфной).

Ўироко известна симметри€ кристаллов, что св€зано с симметрией физических свойств кристаллов.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 448 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬аше врем€ ограничено, не тратьте его, жив€ чужой жизнью © —тив ƒжобс
==> читать все изречени€...

586 - | 593 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.015 с.