Равноускоренное релятивистское движение
Добавлено: 06 янв 2015, 11:15
Главным следствием теории относительности принято считать получение формулы связи энергии и массы (полная энергия тела равна произведению его массы на квадрат скорости света).
Е = m • с²
Дело в том, что данная формула может быть выведена и без использования понятий теории относительности, в рамках классической механики, описывающей явление фотоэффекта. Как бы парадоксально это и не выглядело, на первый взгляд. Тем не менее:
Рассмотрим процесс поглощения фотона физическим телом.
Поглощаемый нашим телом фотон обладает полной энергией (Е) и определенным импульсом (р), равным произведению его массы (m - о которой нам ничего неизвестно и которую нам предстоит определить) на скорость движения фотона (с – скорость света).
р = m • с
В процессе поглощения фотона, его энергия и импульс падают до нуля, полностью передаются поглощающему фотон физическому телу. И данному процессу (процессу поглощения) требуется какое-то время (t) – время, которое нам неизвестно и которое, по большому счету, нас мало интересует. Тем не менее, именно данное время (время поглощения фотона) определяет как «силу удара» фотона по физическому телу (F), так и «длину» (глубину) его поглощения (L) физическим телом, следующим образом:
F = р / t
L = с • t
В классической механике Ньютона, произведение силы на пройденный при этом телом путь определяет совершенную этим телом работу (А).
А = F • L
В нашем случае эта работа (работа по поглощению фотона) в точности соответствует полной энергии фотона.
Е = А = F • L
Отсюда имеем, после необходимых сокращений, искомую связь энергии с массой.
Е = L • F = с • t • р / t = m • с • с • t / t = m • с²
Так вывод «основополагающей формулы теории относительности» оказывается легко доступен даже учащимся среднеобразовательных школ. И данный вывод (полученный для фотона) не имеет никаких ограничений для обобщения на общий случай взаимодействия тел. Вместе с тем и все прочие выводы теории относительности требуют соответствующего пересмотра, из которого следует ряд выводов принципиального характера.
В частности, один из этих выводов, сформулированный ранее в форме механики неинерциальных систем (Неинерциальная механика: http://www.proza.ru/2013/01/03/480), открывает путь решения неинерциальных релятивистских задач. При этом форма этих решений не выходит за рамки классической механики.
Например, если теория относительности попросту не дает расчета движения фотонной ракеты (не позволяет по времени «t» равноускоренного «а» движения вычислять пройденный телом путь «L» и набранную им скорость «u»), то в рамках неинерциальной механики, эта задача становится по плечу даже учащимся среднеобразовательных школ.
Соответствующие расчетные формулы и дает механика неинерциальных систем.
L = t² • а / √ (4 + t² • а² / с² )
Е = m • с²
Дело в том, что данная формула может быть выведена и без использования понятий теории относительности, в рамках классической механики, описывающей явление фотоэффекта. Как бы парадоксально это и не выглядело, на первый взгляд. Тем не менее:
Рассмотрим процесс поглощения фотона физическим телом.
Поглощаемый нашим телом фотон обладает полной энергией (Е) и определенным импульсом (р), равным произведению его массы (m - о которой нам ничего неизвестно и которую нам предстоит определить) на скорость движения фотона (с – скорость света).
р = m • с
В процессе поглощения фотона, его энергия и импульс падают до нуля, полностью передаются поглощающему фотон физическому телу. И данному процессу (процессу поглощения) требуется какое-то время (t) – время, которое нам неизвестно и которое, по большому счету, нас мало интересует. Тем не менее, именно данное время (время поглощения фотона) определяет как «силу удара» фотона по физическому телу (F), так и «длину» (глубину) его поглощения (L) физическим телом, следующим образом:
F = р / t
L = с • t
В классической механике Ньютона, произведение силы на пройденный при этом телом путь определяет совершенную этим телом работу (А).
А = F • L
В нашем случае эта работа (работа по поглощению фотона) в точности соответствует полной энергии фотона.
Е = А = F • L
Отсюда имеем, после необходимых сокращений, искомую связь энергии с массой.
Е = L • F = с • t • р / t = m • с • с • t / t = m • с²
Так вывод «основополагающей формулы теории относительности» оказывается легко доступен даже учащимся среднеобразовательных школ. И данный вывод (полученный для фотона) не имеет никаких ограничений для обобщения на общий случай взаимодействия тел. Вместе с тем и все прочие выводы теории относительности требуют соответствующего пересмотра, из которого следует ряд выводов принципиального характера.
В частности, один из этих выводов, сформулированный ранее в форме механики неинерциальных систем (Неинерциальная механика: http://www.proza.ru/2013/01/03/480), открывает путь решения неинерциальных релятивистских задач. При этом форма этих решений не выходит за рамки классической механики.
Например, если теория относительности попросту не дает расчета движения фотонной ракеты (не позволяет по времени «t» равноускоренного «а» движения вычислять пройденный телом путь «L» и набранную им скорость «u»), то в рамках неинерциальной механики, эта задача становится по плечу даже учащимся среднеобразовательных школ.
Соответствующие расчетные формулы и дает механика неинерциальных систем.
L = t² • а / √ (4 + t² • а² / с² )