STR Mgr Kamil Kuera Gymnzium a Jazykov kola

STR Mgr. Kamil Kučera

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy ANOTACE 1. Kód EVM: 2. Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 1. 28/01. 0050 3. Vytvořeno: prosinec 2013 4. Ročník: 4. ročník – čtyřleté gymnázium, 8. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5. K_INOVACE_1. FY. 29 Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Speciální teorie relativity Anotace: Materiál slouží k zopakování speciální teorie relativity. Ukazuje různé důsledky principů speciální teorie relativity z relativistické kinematiky i dynamiky. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Speciální teorie relativity formulovaná německým fyzikem A. Einsteinem roku 1905 nahrazuje Newtonovy představy o prostoru a času upřesnila význam základních fyzikálních pojmů, veličin, vztahů a zákonů pro případ velkých rychlostí srovnatelných s rychlostí světla ve vakuu speciální = zabývá se inerciálními vztažnými soustavami příčiny vzniku STR: světelný éter – absolutní vztažná soustava, absolutní pohyb zákon skládání rychlostí - Michelson-Morleyův experiment [2] [1]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Principy STR princip relativity: Ve všech inerciálních vztažných soustavách platí stejné fyzikální zákony. princip stálé rychlosti světla: Rychlost světla ve vakuu je stejná pro všechny pozorovatele v inerciálních vztažných soustavách, stejná ve všech směrech a nezávisí na rychlosti objektu vyzařujícího světlo.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Důsledky principů STR relativistická kinematika: • relativnost současnosti • dilatace času • kontrakce délky • relativistické skládání rychlostí relativistická dynamika: • relativistická hmotnost • relativistická hybnost • vztah mezi energií a hmotností

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Relativnost současnosti Dvě nesoumístné události, které jsou současné vzhledem k soustavě K´, nejsou současné vzhledem k soustavě K. [3]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Dilatace času dilatace času je relativistické zpomalení chodu hodin, které se vzhledem k pozorovateli pohybují Δt – čas v klidové soustavě y Δt´- čas pohybující se soustavy vzhledem k pozorovateli v klidu [4] v - rychlost, kterou se pohybuje těleso c - rychlost světla ve vakuu

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Kontrakce délky kontrakce délky je relativistické zkrácení délky předmětu (pouze ve směru pohybu) v pohybující se soustavě vzhledem k pozorovateli Δl - klidová (vlastní) délka tyče Δl´- délka pohybující se tyče vzhledem k pozorovateli v klidu [5] v - rychlost, kterou se pohybuje tyč c - rychlost světla ve vakuu

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Relativistické skládání rychlostí klasická fyzika relativistická fyzika v – rychlost vagonu vzhledem ke klidové soustavě u´ - rychlost chlapce vzhledem k vagonu ´ u – rychlost chlapce vzhledem ke klidové soustavě [6]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Relativistická hmotnost relativistická hmotnost – hmotnost tělesa závisí na jeho rychlosti m 0 - klidová hmotnost částice m - hmotnost částice při rychlosti v v - rychlost částice c - rychlost světla ve vakuu [7]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Relativistická hybnost částice o relativistické hmotnosti m pohybující se rychlostí v zákon zachování hybnosti: Celková hybnost izolované soustavy těles zůstává u všech dějů probíhajících uvnitř soustavy konstantní.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Souvislost energie a hmotnosti při každé změně celkové energie soustavy se změní také její hmotnost Einsteinův vztah mezí hmotností a energií zákon zachování energie: Celková energie izolované soustavy zůstává při všech dějích probíhajících uvnitř soustavy konstantní.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy STR v praxi • konstrukce urychlovače částic • fyzika elementárních částic • jaderné reakce - jaderné štěpení, jaderná syntéza • GPS

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] TURNER, Oren Jack. wikipedia [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Albert_Einstein_Head. jpg [2] AURANTIACA, Stigmatella. wikipedia [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Michelson. Morley. Animation. DE. gif [3] NEZNÁMÝ. www. techmania. cz [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=54656 f 7269652072656 c 61746976697479 h&key=8 14 [4] NEZNÁMÝ. www. techmania. cz [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=54656 f 7269652072656 c 61746976697479 h&key=8 15 [5] NEZNÁMÝ. www. techmania. cz [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=54656 f 7269652072656 c 61746976697479 h&key=8 21 [6] NEZNÁMÝ. www. techmania. cz [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=54656 f 7269652072656 c 61746976697479 h&key=8 16 [7] NEZNÁMÝ. www. techmania. cz [online]. [cit. 25. 11. 2013]. Dostupný na WWW: http: //www. techmania. cz/edutorium/art_exponaty. php? xkat=fyzika&xser=54656 f 7269652072656 c 61746976697479 h&key=8 19 SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, 1990, ISBN 80 -04 -22435 -0