УРОК 3

Мета:розглянути принцип відносності Галілея й ознайомити учнів з постулатами Ейнштейна., навчатися використовувати набуті знання для застосування під час розв’язування задач та вправ

Розвивати логічне та просторове мислення, уміння орієнтуватися в навчально-енцеклопедичних виданнях

Виховувати пізнавальний інтерес до вивчення нового та пошуку відповіді на цікаві питання, що потребують підвищеної пізнавальної активності

Тип уроку Комбінований урок

Обладнання: проектор, інтерактивна дошка

Основні поняття та означення уроку

Постулати Енштейна:

• У всіх інерціальних системах відліку за однакових початкових умов усі механічні явища протікають однаково
• швидкість світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних системах відліку.

План уроку

1. Актуалізація опорних знань
2. Вивчення нового матеріалу
3. Закріплення отриманих знань, умінь, навичок
4. Рефлексія
5. Домашнє завдання

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань

Усне обговорення матеріалу

1. Про які наслідки з теорії відносності ви можете розповісти?

Вивчення нового матеріалу

Теорія відносності А. Ейнштейна - одна з основ сучасної фізики, яка вивчає взаємозв'язок властивостей простору і часу (просторових і часових характеристик матерії) у гравітаційному полі і якщо його немає. Її поділяють на загальну теорію відносності простору і часу та спеціальну теорію відносності, без врахування гравітаційного поля.

Теорія відносності заперечує існування введених ще в XVII ст. Ньютоном понять абсолютного простору і часу, які ні з чим не взаємодіють і є змінними. Ейнштейн розширив принцип відносності про тотожність механічних явищ в інерціальних системах на всю фізику, тобто, що всі фізичні Ейнштейна. Він лежить в основі теорії відносності; де його називають першим постулатом теорії відносності.

Спираючись на безліч дослідів, проведених в різний час різними вченими, Ейнштейн сформулював другий постулат теорії відносності: швидкість світла у вакуумі є однаковою в усіх інерціальних системах і не залежить ні від швидкості джерела, ні від швидкості приймача.

Швидкість світла у вакуумі виявилась граничнодопустимою для будь-якого матеріального тіла, а це означає, що ніяке матеріальне тіло не може рухатись зі швидкістю, більшою за швидкість світла у вакуумі.

Теорія відносності та її постулати повністю змінили погляди на характеристики простору і часу. Були сформульовані основні висновки теорії відносності:

1) явища, які є одночасними в одній системі відліку, можуть виявитись неодночасними в іншій;

2) довжина тіла, час і маса залежать від швидкості тіла. Якщо l - довжина стрижня в системі, у якій стрижень знаходиться в спокої (власна довжина), а l - довжина стрижня в рухомій системі відліку (СВ), то

;

Якщо - проміжок часу, виміряний за допомогою годинника в нерухомій системі відліку (власний час), а - той же проміжок, виміряний в рухомій системі відліку , то

Якщо m - маса тіла, виміряна в системі відліку, в якій воно знаходиться в спокої (маса спокою), а m - маса тіла виміряна в рухомій системі відліку, то:

Рівняння використовують для конструювання прискорювачів елементарних частинок й інших релятивістських приладів.

Зазнали зміни і закони додавання швидкостей.

Нехай - швидкість рухомої системи відліку (вагона) відносно нерухомої (людина, що стоїть), а - швидкість тіла відносно рухомої системи відліку (людина у вагоні). Тоді маємо релятивістський закон додавання швидкостей:

Імпульс частинки масою m0 (в стані спокою) розраховується згідно з формулою:

А основний закон динаміки матиме попередню форму:

Із часом Ейнштейн зробив важливий висновок: тіло має величезну енергію завдяки тому, що воно має масу. Зв'язок між масою і енергією згідно з теорією відносності визначають за формулою: E = mc

Закріплення отриманих знань, умінь, навичок.

Розвязування вправ та задач

№1. Довжина лінійки, яка нерухома відносно земного спостерігача, 2 м. Яка довжина цієї лінійки, якщо вона рухається зі швидкістю 0,5 швидкості світла?

№2. У скільки разів сповільнюється інтервал часу (по годиннику «нерухомого» спостерігача) при швидкості =27000км/с?

№3. З якою швидкістю повинен рухатися космічний корабель, щоб його шлях при вимірюванні з Землі був у 2 рази менший?

№4. З якою швидкістю відносно Землі повинен рухатись космічний корабель, щоб його розміри для земного спостерігача були у 2 рази менше, ніж дійсні?

Рефлексія

1. Що було найважчим під час вивчення нового матеріалу?
2. Що не зрозуміло у розв’язуванні задач?

Домашнє завдання:§____