Bài 50. Thuyết tương đối hẹp tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực...
Trang 1Bài
50
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TIỀN GIANG TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN TIẾP
TỔ LÝ + KTCN
GV: DƯƠNG QUỐC VIỆT
Trang 2Bài
50
1 HẠN CHẾ CỦA CƠ HỌC
CỔ ĐIỂN
2 CÁC TIÊN ĐỀ ANH-XTANH
Tiên đề I
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Tiên đề II
a) Sự co độ dài
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động
Trang 3Bài
50
Cơ học cổ điển (hay cơ học Niu-tơn) đã chiếm một vị trí quan trọng trong sự phát triển của vật lí học cổ điển và được áp dụng rộng rãi trong khoa học
kĩ thuật
1 HẠN CHẾ CỦA CƠ HỌC
CỔ ĐIỂN
Trong những trường hợp vật chuyển động với tốc độ xấp xỉ bằng tốc độ ánh sáng thì cơ học Niu-tơn không còn đúng nữa
Trang 4Bài
50
1 HẠN CHẾ CỦA CƠ HỌC
CỔ ĐIỂN * Thí nghiệm cho thấy: tốc độ c của
ánh sáng truyền trong chân không luôn có giá trị c = 300000 km/s không tùy thuộc vào nguồn sáng đứng yên hay chuyển động, tốc độ của các hạt không thể vượt quá trị số 300000 km/s
Năm 1905, Anh-xtanh đã xây dựng một lí thuyết tổng quát hơn cơ học Niu-tơn gọi là thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh (hay thuyết tương đối)
Trang 5Bài
50
2 CÁC TIỀN ĐỀ
ANH-XTANH
Các định luật vật lí (cơ học, điện từ
học,…) có cùng một dạng như nhau
trong mọi hệ quy chiếu quán tính
Tiên đề I (nguyên lí tương đối):
Tiên đề II (nguyên lí về sự bất
biến của tốc độ ánh sáng):
Tốc độ ánh sáng trong chân không
có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ
quy chiếu quán tính, không phụ thuộc
vào phương truyền và vào tốc độ
của nguồn sáng hay máy thu:
Nói cách khác, hiện tượng vật lí
diễn ra như nhau trong các hệ quy
chiếu quán tính
c = 299792458 m/s ≈ 300000km/s
Trang 6Bài
50
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Xét một thanh nằm yên dọc theo
trục tọa độ trong hệ quy chiếu quán
tính K, có độ dài riêng l0
a) Sự co độ dài
Khi thanh chuyển động với tốc độ v
dọc theo trục tọa độ của hệ K, độ
dài l của thanh này có giá trị bằng:2
0 1 2 0
= − v <
c
Vậy độ dài của thanh đã bị co lại
theo phương chuyển động → khái niệm
không gian là tương đối, phụ thuộc
vào hệ quy chiếu quán tính
Trang 7Bài 50
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
a) Sự co độ dài
C1 Hãy tính độ co chiều dài của một cái thước có chiều dài riêng 1
m chuyển động với tốc độ v = 0,6cHướng dẫn
→ Độ co chiều dài: l0 – l = 1 – 0,8 = 0,2 m
0 6
1 v 1 1 , c 0 8
Trang 8Bài
50
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động
Tại một điểm cố định M’ của hệ
quán tính K’, chuyển động với tốc độ
v đối với hệ quán tính K có một
hiện tượng diễn ra trong khoảng thời
gian ΔtKhoảng thời gian xảy ra hiện tượng 0 đo theo đồng hồ gắn với K’
này đo theo đồng hồ gắn với hệ K
là Δt, được tính theo công thức:
0
0 2
2 1
∆
∆ = > ∆
−
t
v c
Trang 9Bài
50
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động
Vậy đồng hồ gắn với vật chuyển
động chạy chậm hơn đồng hồ gắn
với quan sát viên đứng yên (hệ K) →
khái niệm thời gian là tương đối, phụ
thuộc vào sự lựa chọn hệ quy chiếu
quán tính
Trang 10Bài
50
C2 Sau một giờ tính theo đồng hồ
chuyển động với tốc độ v = 0,6c thì
đồng hồ chạy chậm hơn đồng hồ
gắn với quan sát viên đứng yên bao
nhiêu giây ?Hướng dẫn
0
1
125
0 6
t
∆
0 125 1 0 25 900
→ ∆ − ∆ = − = =
Minh họa về sự chậm lại của đồng hồ
chuyển động
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động
Trang 11Bài
50
Câu 1: Khi nguồn sáng chuyển động, tốc độ truyền ánh sáng trong chân không có giá trịA nhỏ hơn c
C lớn hơn hoặc nhỏ hơn c,
phụ thuộc vào phương truyền
và tốc độ của nguồn
D luôn bằng c, không phụ
thuộc vào phương truyền và
tốc độ của nguồn
B lớn
hơn c
CỦNG CỐ
Trang 12Bài
50
Câu 2: Một cái thước chuyển động dọc theo chiều dài của nó, độ dài của thước đo trong hệ quán tính KA không thay đổi
C dãn ra, phụ thuộc vào tốc
độ chuyển động của thước
D co lại theo tỉ lệ
B co lại, tỉ lệ nghịch với tốc
độ của thước
2
2
1 v
c
−
CỦNG CỐ
Trang 13Bài
50
1 HẠN CHẾ CỦA CƠ HỌC
CỔ ĐIỂN
2 CÁC TIÊN ĐỀ ANH-XTANH
Tiên đề I
3 HAI HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Tiên đề II
a) Sự co độ dài
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động