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.

Vzdialenosti a rýchlosti

14.12.2017

Pred tým som písal blog kde vplyvom rýchlosti sa plynutie času predlžuje tzv. dilatácia času. Z toho vyplýva, že keď budem pozorovať pohybujúce teleso bude sa mi zdať kratšie lebo môj čas viac »

Niečo o svetle, čase a dĺžke

05.12.2017

Einstein svoje myšlienkové experimenty odvodzoval s hypotetického vlaku ktorého rovnomerná rýchlosť bola blízka rýchlosti c. Popíšem jeho predstavy ako som sa dozvedel z jeho životopisného viac »

Prechodové javy a nekonečna

04.12.2017

Tento článok je pokračovanie článkov o matematike ale vysvetliť matematika sa dá najlepšie na názorných príkladoch z fyziky. Na základnej škole sa učilo niečo na fyzike aj o elektrine. Na viac »

Saudskoarabský korunný princ Muhammad bin Salmán

Neostanú len pri autách. Saudská Arábia povolí ženám šoférovať motorky aj nákladiaky

16.12.2017 13:42

Monarchia už v septembri oznámila, že ženám povolí riadiť osobné vozidlá.

Nigeria Boko Haram Trials

Veľký úlovok. Armáda v Nigérii pochytala desiatky extrémistov

16.12.2017 11:56

Nigérijská armáda zadržala viac ako 400 ľudí napojených na extrémistickú skupinu Boko Haram.

Porsche v Bratislave

Porsche našlo na Slovensku prechodný domov

16.12.2017 11:00

Veľkí investori zvyšujú svoj záujem o Slovensko. Automobilové koncerny sem presúvajú celú výrobu svojich najprestížnejších alebo najpredávanejších modelov.

virtuálna realita, počítače, program, klávesnica, výpočty, PC, operačný systém, dotykový displej

Vláda USA a AT&T sa nedohodli na prevzatí Time Warner, rozhodne súd

16.12.2017 10:13

Americká vláda a telekomunikačná spoločnosť AT&T sa nedokázali dohodnúť na vyriešení sporu o pláne AT&T na prevzatie mediálnej firmy Time Warner.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 103
Celková čítanosť: 178853x
Priemerná čítanosť článkov: 1736x

Autor blogu

Kategórie