Založ si blog

Začiatok relativity pokračovanie

Skúsim pokračovať v laickom vysvetlení prečo vlastne je také ohromné čo vytvoril Einstein.

V prvom rade malo na to poznanie, že pre sčítanie rýchlostí  je vzorec podstatne iný. Pri vysokých rýchlostiach by nebol presný výpočet. Pretože  zahŕňa aj rýchlosť svetla. No ale to naburava aj Newtonové  pohybové zákony. Takým markantným príkladom je zákon o zachovaní hybnosti. Ak telesa pohybom sa zrazia tak, že sa neoddelia ale budú sa pohybovať ako zlepené tak rýchlejšie teleso odovzdá časť svojej kinetickej energie druhému. Uvažujme teleso ktoré má hmotnosť m a rýchlosť v a narazí do stojaceho telesa rovnakej hmotnosti m0. Hmotnosť sa zvýši ale rýchlosť sa zníži označme ju ako –u a rýchlosťou ktorou bude odchádzať spojené telesá označme ako ω. Pre sčítanie rýchlostí potom bude platiť, že výsledná rýchlosť bude ω=v-u. Hybnosť p má jednoduchý vzorec hmotnosť m krát rýchlosť v. p=v*m. Potom vzorce si môžeme rozpísať p=v*m=(m+m0)*ω. S toho si môžeme vyjadriť rýchlosť ω=v*m/(m+m0). Keď si dosadíme za ω dostávame v*m=(m+m0)*v*m/(m+m0). Po vykrateni dostávame m=(m+m0)*m/(m+m0). Členy (m+m0) sa tiež vykratia.Ale pri vysokých rýchlostiach musíme používať vzorec pre sčítanie rýchlostí ω=v-u/(1-v*u/c2). Potom vzťah pre rovnosť hybnosti bude komplikovanejší, pretože bude obsahovať m0 a c.
Po dosadení vyzerá m*v=v*m*(1-1/(1- m+m0)/(1-v2*m/(m+m0)/c2). Vykrátením v a násobením (1-v2*m/(m+m0)/c2) dostaneme vzťah m2-m2*v2/(m0+m)/c2)=m0/m+m0. Dostávame rovnicu po násobení c2 a následne (m0+m) je c2*m2-v2*m2=m02*c2. S toho si potom už môžeme vyjadriť vzťah pre hmotnosť ktorá bude tzv. relativistická, pripočítava sa zotrvačná hmotnosť, je závislá na rýchlosti. Vzťah je m=m0/√(1-v²/c²).

Hybnosť by potom mala vzťah p=(m0/√(1-v²/c²))*v. Komplikovanejší vzťah by bol pre energiu. Obyčajný vzťah pre kinetickú energiu je 1/2*m*v². Máme tam zavedenú kľudovú hmotnosť m0 a rýchlosť svetla c². Upravime si vzťah c2*m2– v2*m2= m02*c2 na c2*(m2– m02)=m²*ďalej rozpíšeme c2m0/ (1-v2/c2)*(m0/ (1-v2/c2)-m0=m0/ (1-v2/c2)*(m0/ (1-v2/c2)*vykrátime (m0/ (1-v2/c2) dostávame c2*(m0)/√(1-v2/c2)-c2*m0=v2*(m0/√(1-v2/c2). Celková energia je kinetická plus potenciálna. Potenciálna má takú istú veľkosť ako kinetická. Kinetická energia má rozmer 1/2*m*v2. Preto celková energia bude E=Ep+Ek=m*v2. My tam máme vzťah pre hmotnosť m=(m0/√(1-v2/c2))*Výraz(m0/√(1-v2/c2)) je hmotnosť m a c2 je rýchlos svetla na druhú. Znamená, že tam máme hmotnosť aj rýchlosť na druhú. Bude to maximálna energia ale hodnota m je závislá na rýchlosti ale m0 nie je závislá na rýchlosti. potom môžeme napísať c2*(m0)/√(1-v2/c2)-c2*m0=v2*(m0/√(1-v2/c2). vzorec na pravej strane sa musí ale ináč upraviť potom to vyzerá c2*(m0)/√(1-v2/c2)-c²*m0=m0*c2*1/2*v2/c2+3/8*(v2/c2)2+5/16*(v2/c2)4 Môžeme potom napísať E=m*c2-m0*c2=Ek2). Výraz m0*c2 je tzv kľudová energia E0=m0*c2. znamená to že kinetická energia má vzorec Ek=E+E0=c2*m0*((1/√(1-v2/c2)-1)

Pre vzťah (m0/ (1-v2/c2))*c2 potom môžeme napísať ako  E=m*c2. Celková energia je kinetická plus potenciálna energia. ale Einstein uhádol tzv. kľudovú energiu, je to energia kde hmotnosť je bez zotrvačnej hmotnosti. Je to vlastne celková a potenciálna energia hmotnosti ktorá má nulovú rýchlosť. Pre energie potom máme vzorce  Ek=E-E0, E=Ek+E0 a E0=E-Ek. Keďže hmotnosť je určená vzťahom m=m0/√(1-v2/c2), tak pri rýchlosti v=c by zlomok v2/c2) sa rovnal 1. Ak by sme to dosadili do vzorca pre hmotnosť m=m0/√(1-v2/c2) tak dole pod zlomkom by sme dostali nulu. Každé jedno číslo keby sme delili nulou tak by nám vyšlo nekonečno. Až by sme do vzorca dali rýchlosť v väčšiu ako c dostali by sme záporný výsledok. Zápornú hmotnosť nemáme. Preto nám vychádza že môžeme rýchlosťou svetla sa pohybovať iba keď máme nulovú kľudovú hmotnosť. Potom si musíme uvedomiť že slávny vzťah medzi energiou a hmotnosťou E=m*c2 je vlastne E=E0+Ek.   S toho nám vyplýva že rýchlosť svetla môže dosiahnuť iba častica s nulovou kľudovou hmotnosťou. Táto častica je práve fotón je to vlastne jedna elektromagnetická vlna. Možno je niečo rýchlejšie ako svetlo ale nevieme ho zmerať.

Opravená mechanika II.

12.02.2018

V predchadzajúcom blogu som písal, že do vzorca pre odvodenie kinetickej energie musíme vypočítať tento integrál Tento integrál sa musí riešiť tzv. substitúciou. Tzn. že musíme v člene viac »

Opravená mechanika

06.02.2018

Po definovaní hmotnosti v závislosti na rýchlosti znamená, že kinetická energia musí byť interpretovaná ináč pretože teleso pri zrýchľovaní menilo aj svoju hmotnosť. Sila preto musí byť viac »

Mal Newton vo všetkom pravdu?

31.01.2018

V predchádzajúcich blogoch som spomínal hybnosť p ktorá je síce nemerateľná ale definovaná výpočtom ale podľa kinetickej energie Ek sa dá vypočítať, pretože aj teleso pohybujúce sa zotrvačnosťou viac »

Luiz Inácio Lula da Silva

Brazílsky exprezident usvedčený z korupcie bude opäť kandidovať. Posledné slovo bude mať súd

22.02.2018 07:07

Bývalý brazílsky prezident Luiz Inácio Lula da Silva oznámil, že bude kandidovať na úrad hlavy štátu.

Sergej Lavrov, ruský minister zahraničia

Našim srbským priateľom pomôžeme, sľubuje Lavrov pred rozhovormi o Kosove

22.02.2018 06:20

Rusko je pripravené zapojiť sa ako sprostredkovateľ do rozšírených rozhovorov medzi Belehradom a Prištinou, ak si to Belehrad bude želať.

Grécko, pláž, Zakynthos

Grécky ostrov Zakynthos zasiahlo zemetrasenie

22.02.2018 06:12

Zemetrasenie s predbežnou magnitúdou 4,8 zasiahlo oblasť pri západogréckom ostrove Zakynthos.

depresia, únava, žena, smútok

Čakárne psychiatrov praskajú vo švíkoch

22.02.2018 06:00

Ministerstvo zdravotníctva zvažuje, že liečbu ľahších porúch presunie na iných lekárov.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 109
Celková čítanosť: 188994x
Priemerná čítanosť článkov: 1734x

Autor blogu

Kategórie