Як змінюються лінійні розміри СТВ в рухомих системах відліку? Як залежить загальна кількість мас енергії в замкнутих

Yagnenok

2

Для того чтобы понять, как изменяются линейные размеры в движущихся системах отсчета, давайте рассмотрим концепцию Доплера. Эффект Доплера описывает изменение частоты и длины волн излучения от источника, когда он движется относительно наблюдателя, или наоборот. Он также применим к движущимся объектам и включает изменение их линейных размеров.

Представьте себе, что у вас есть двигающаяся система отсчета, обозначим ее через СТВ (система тела в целом). В отношении этой системы отсчета у вас есть неподвижная система, относительно которой она движется, обозначим эту систему через СО (система отсчета). Для простоты предположим, что движение СТВ относительно СО происходит с постоянной скоростью.

1. Изменение линейных размеров в СТВ:
Когда СТВ движется относительно СО с постоянной скоростью, ее линейные размеры в СО изменяются. Это явление называется лоренц-сокращением. По отношению к неподвижной СО, длина объекта, движущегося в СТВ, сокращается. Формула для лоренц-сокращения: \[L" = L \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}\]
где L - изначальная длина объекта, движущегося относительно СО;
L" - измененная длина объекта в СТВ;
v - скорость СТВ относительно СО;
c - скорость света.

2. Зависимость от общего количества массы и энергии в замкнутых системах:
В замкнутых системах взаимодействующих тел масса и энергия, сохраняются. Это относится к тому, что если тело или система испытывает внешние силы, то изменение его импульса равно сумме приложенных сил. Формула сохранения импульса: \[m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1" v_1" + m_2" v_2"\]
где m - масса тела, v - скорость тела до и после взаимодействия.

3. Скорость света в инерциальных системах отсчета:
Скорость света в вакууме \(c\) имеет одинаковое значение в любой инерциальной системе отсчета. Это основной постулат теории относительности Альберта Эйнштейна. Из этого следует, что скорость света не зависит от скорости источника света или скорости наблюдателя.

Вот таким образом, линейные размеры в рухомых системах изменяются в соответствии с лоренц-сокращением. Общее количество массы и энергии в замкнутых системах будет сохраняться. А скорость света в инерциальных системах отсчета всегда будет одинаковой и равной скорости света в вакууме \(c\).