Založ si blog

Čo si všimol Einstein III.

Ako je to s rýchlosťami keď najvyššia rýchlosť je 300000km/h. Pri sčítaní rýchlosti ktoré majú hodnotu blízku rýchlosti svetla by v niektorých prípadoch boli väčšie ako rýchlosť. Tieto rýchlosti sa dosahujú v urýchľovačoch častíc alebo pri jadrových reakciách. Predstavme si situáciu keď protón letí do cieľa rýchlosťou 200000 km/h. jeho brzdné žiarenie , sú to elektromagnetické vlny ale v inom prostredí šíria sa rýchlosťou 250000 km/s. protón ktorý letí oproti by musel zaznamenať fotóny z brzdného žiarenia 450000 km/s. Tu nám vzorec pre sčítanie rýchlosti nepasuje.
Ešte sa vrátim k téme rýchlosti častíc. Prečo nemôže žiadne hmotné teleso ísť rýchlejšie ako 299 792 458 m/s. Rýchlosť svetla má výpočet 1/(ε0*μ0)^1/2 =299 792 458 m/s. hodnota ε0 je len vo vákuu. Budeme uvažovať že máme ideálny vákuový kondenzátor. Ak do vákuového dielektrika by sme dali iba zlomkovú časť nejakej hmotnosti tak sa zmení homogennosť vákua. Celková permitivita bude iná a už nebude vyhovovať 1/(ε0*μ0)^1/2 =299 792 458 m/s. hodnota permitivity častice už bude iná ako 0,00000000000885 F/m.ε0 sa zvýši o určitú konštantu. Rýchlosť svetla resp. častice už nemôže byť 299 792 458 m/s.
Výpočet pre rýchlosti musíme opraviť tak aby rýchlosť častice musela byť pomalšia ako rýchlosť svetla a rýchlejšia od najväčšej rýchlosti ktorú pripočítame. Ten výpočet ale zároveň musí pasovať aj pre malé rýchlosti. Samozrejme to musí vyhovovať praktickým meraniam.
Vzdialenosť je rýchlosť x čas. Spočítajme akú vzdialenosť prejde svetlo za určitý čas. Budeme uvažovať rýchlosť c. vzdialenosť si označíme x. Majme druhú rýchlosť a za ten istý čas vypočítajme vzdialenosť za ktorú bude zaostávať od bodu ktorý má rýchlosť svetla. Vzdialenosť si označíme x´=x-v*t. Čas za ktorý prejde rýchlosť svetla vzdialenosť x´ je t´=x´/c. ak by sme mali situáciu kde by sme si vypočítali vzdialenosti podľa rýchlosti a potom spočítali tak môžeme určiť výslednú rýchlosť ktorú potrebujeme aby sme sa dostali s bodu a do bodu c. Vzdialenosť a-b je v1/t1, vzdialenosť b-c je v2/t2. Pri polovičnej vzdialenost
a-–c=a–b+b—c môžeme rýchlosti spočítať. Alebo vyjadriť podľa času a vzdialenosti, a–c/t1= a–c/t2. Podstatne zložitejšia by bola situácia keby a–b/t1+b–c/ t2 bola väčšia ako a–c/ t2 resp. a–c/ t1 bola väčšia ako c, musíme si upraviť vzťah aby x´=k*(x-v*t) vyhovovalo x=k*(x´+v*t´). Konštantu dostaneme tak keď to roznásobíme a vykrátime k*(c*t-v*t)=k(c*t´+v*t´)=k^(c^2-v^2) Z toho dostaneme konštantu k=1/(1-v^2/c^2)^1/2. Pomer v^2/c^2 musí byť vždy menší ako 1. Pri rýchlosti v=c by pomer bol 1. Potom v čitateli by sme dostali 1-1=0. Deliť nulou nemožno resp. by výsledok bol nekonečno.
To sa potom musí vzťahovať aj na hybnosť. Hybnosť je hmotnosť x rýchlosť. Už som písal o relativistickej hmotnosti. Zopakujem súčet rýchlosti x súčet hmotnosti nemôže byť väčší ako súčet hmotností x rýchlosť svetla.
Pre súčet rýchlosti musíme upraviť vzorec. x/t=v, x´+v*t´=v´, v+v´=w. Po prepočítaní nám vychádza w=(v+v´)/1+(v+v)/c^2. Súčet hybností potom bude w*(m1+m0)=k*m0*v+v´.
Pokiaľ uvažujeme hmotnosť m0 že stojí a narazí do nej hmotnosť m1 výsledná hybnosť bude m1+m0*v+v´ ale v tom prípade je rýchlosť w menšia ako v´ tak výpočet bude pre rýchlosť w=v-v´ až by sme uvažovali že v-v´ sa bude rovnať w a m0+m0 sa bude rovnať m tak výsledná hmotnosť bude m= k*m0, m=m0/(1-w^2/c^2)^1/2.
K tomu výsledku by sme sa dostali z rovnice (m^2*c^2)-(m^2*v^2)=m0^2* c^2. Vidíme s toho že m0^2* c^2=(m^2*v^2). Rovnicu môžeme upraviť na
m*(m*c^2)-(m*v^2)=m*(m^2*v^2). Po úprave dostávame (m*c^2)-(m*v^2)=(m0*c^2). Potom pre energiu platí Ek=m*v^2, kinetická energia je rovná práci ktorú musíme vyvinúť aby sme dostali potenciálnu energiu. Dam príklad. Závažie musíme dostáť do určitej výšky potom bude mať potenciálnu energiu a keď bude padať bude mať kinetickú energiu. Keď budeme dvíhať závažie do určitej výšky tak nemusíme vyťahovať rovnomerne. Potom si jednotlivé energie musíme spočítať a dostaneme potenciálnu energiu. Celková energia je potom E=Ek+Epot. Pri výpočte celkovej energie vždy musíme vychádzať vychádzať z rovnice

(m^2*c^2)=(m^2*c^2)+(m0^2* v^2). Bez použitia vyššej matematiky len úvahou dostávame slávnu Einsteinovú rovnicu E=Ek+Epot=E=m*c^2.

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká II

11.05.2017

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, viac »

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Pri výbere detskej autosedačky je kľúčová výška, nie vek dieťaťa

Dieťaťu ide v rozpálenom aute o sekundy

25.06.2017 13:00

S nárastom teplôt stúpa aj počet výjazdov ku kolabujúcim ľuďom, medzi ktorými prevládajú staršie ročníky a deti. Odborníci varujú aj pred ďalším nebezpečenstvom letných dní – rodičia, ktorí nechávajú svoje deti v autách odparkovaných na priamom slnku, si koledujú o tragédiu.

pivo  Belgicko

Sladkosť prebíja horkosť. Pivovary už nevyrábajú len pivo

25.06.2017 13:00

Chute spotrebiteľov 21. storočia sa zmenili. Ako sa vyvíja súboj klasickej horkej chuti so sladkou, ktorá atakuje spotrebiteľa nielen v moderných pivných nápojoch, hovorí pre Pravdu Odin Goedhart, generálny riaditeľ Heineken Slovensko.

Andrej Babiš

Babiš necíti podiel viny na koaličnej kríze

25.06.2017 12:40

Šéf hnutia ANO a podnikateľ slovenského pôvodu Andrej Babiš hovoril o odchode z postu ministra financií ČR aj nadchádzajúcich parlamentných voľbách v Česku.

pivo

Pivné korunky sú obrazom slovenskej chuti

25.06.2017 12:00

Raz do roka sa zíde elita slovenských degustátorov piva, aby vybrali najlepšie pivá. Ak na samom začiatku bola súťaž záležitosťou klasických pivovarov, už niekoľko rokov sú jej ozdobou malé pivovary.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 159851x
Priemerná čítanosť článkov: 1701x

Autor blogu

Kategórie