Vip pro ( kg zo phi doi)

CHƯƠNG VIII : SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
50. THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
1. Hạn chế của cơ học cổ điển
Cơ học cổ điển ( còn được gọi là cơ học niu –tơn, do niu-tơn xây dựng ), đã chiếm một vị một vị trí quan trọng trong sự nghiệp phát triển của vật lí học cổ điển và được áp dụng rôïng rãi trong khoa học kĩ thuật.
Nhưng đến cuối thế kỉ XIX đầu thế kỉ XX, khoa học kĩ thuật phát triển rất mạnh, 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. Chẳng hạn, thí nghiệm cho thấy tốc độ c của ánh sáng chuyền trong chân khôngluôn có giá trị c= 300 000 km/s (tức là bất biến ) không phụ thuộc nguồn sáng đứng yên hay chuyển động. Hơn nữa, tốc độ của các hạt không thể vượt quá trị số 300 000 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 (thường dược gọi tắt là thuyết tương đối).
2.Các tiền đề Anh-xtanh
Để xây dựng thuyết tương đối (hẹp) , Anh-xtanh đã đưa ra hai tiền đề, gọi là hai tiền đề Anh-xtanh, phát biểu như sau:
*Tiền đề I (nguyên lí tương đối) :
Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học …) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính.
Nói các khác, hiện tượng vật lí diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính
* Tiền 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 :
C= 299 792 458 m/s
300 000km/s
Đó là giá trị tốc độ lớn nhật của hạt vật chất trong tự nhiên.
3. Hai hệ quả của thuyết tương đói hẹp
Từ thuyết tương đối Anh-xtanh, người ta đã thu được hai hệ quả nói lên tính tương đối của không gian và thời gian :
a) Sự co độ dài
Xét một thanh nằm yên dọc theo trục toạ độ trong hệ quy chiếu quán tính K ; nó có độ dài I0, gọi là độ dài riêng. Phép tính chứng tỏ, độ dài l của thanh này đo được trong hệ k, khi thanh chuyển động với tốc độ v dọc theo trục toạ độ của hệ k, có giá trị bằng:
l = l0
< l0 (50.1)
Như vậy, độ dài của thanh đã bị co lại theo phương chuyển động, theo tỉ lệ
.
Điều đó chứng tỏ, khái niệm không gian là tương đối, phụ thuộc vào hệ quy chiếu quán tính.
b) Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động.
Tại một điểm cố định M’ của hệ quán tính K’, chuyển động với vận tốc v đối với hệ quán tính K, có một hiện tượng diễn ra trong khoảng thời gian
t0 đo theo đồng hồ gắn với K’. Phép tính chứng tỏ, khoảng thời gian xảy ra hiện tượng này, đo theo đông hồ gắn với hệ K là
t, được tính theo công thức :

t =
>
t0 (50.2)
Hay là
t0 <
t
Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên , tức là đồng hồ gắn với hệ k. Như vậy, khái niệm thời gian là tương đối, phụ thuộc vào sự lựa chọn hệ quy chiếu quán tính.
BÀI TẬP
1.Khi nguồn sáng chuyển động, tốc độ chuyền ánh sáng trong chân không có giá trị
A. Nhỏ hơn c. B. Lớn 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 phương truyền và tốc độ của nguồn.
2. Khi một cái thước chuyển động dọc theo phương chiều dài của nó, độ dài của thước đo trong hệ quán tính k
A. Không thay đo B. Co lại, tỉ lệ nghịch với tốc độ của thước.
C. Dãn ra, phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của thước. D. Co lại , theo tỉ lệ
.
3. Tính độ co chiều dài của một cái thước có độ dài riêng bằng 30 cm, chuyển động với tốc độ v= 0,8c. ĐS: l = 18(cm).
4. Một đồng hồ chuyển động với vận tốc v= 0,8c.