11-сынып · 5-сабақ
Салыстырмалылық теориясы
1Қызықты
⚡ Жарық жылдамдығынан жылдам жүруге бола ма? Уақыт барлығы үшін бірдей ме? Эйнштейн 1905 жылы жауап тапты — және ол таңқалдырарлық!
Альберт Эйнштейн салыстырмалылық теориясын ашты. Бұл — физика тарихындағы ең үлкен революция.
2Негізгі идея
Эйнштейн постулаттары
1-постулат: физика заңдары барлық инерциялық санақ жүйелерінде бірдей. 2-постулат: жарық жылдамдығы вакуумде барлығы үшін бірдей: c = 3·10⁸ м/с. Қозғалысыңыз қандай болса да — жарық сізден c жылдамдықпен ұшады!
Бұдан ғажап нәтижелер шығады: жылдам қозғалғанда уақыт баяулайды (уақыт дилатациясы), ұзындықтар қысқарады, ал ең әйгілі — E = m·c² (масса мен энергия — бір нәрсе!).
3Көрсету
Уақыт дилатациясы
Ракетадағы адам Жерден қарағанда баяу қартаяды. Бұл — нақты тәжірибелермен дәлелденген.
4Формула
Эйнштейннің массa-энергия қатынасы
E = m · c²
E Энергия Дж
m Масса кг
c Жарық жылдамдығы 3·10⁸ м/с
Кішкене масса — орасан зор энергия! 1 г затта 9·10¹³ Дж бар — қаламға 100 жыл жететіндей. Ядролық бомбада осы заң жұмыс істейді.
5Мысал
Шешілген есеп
Есеп
1 грамм заттың ішінде қанша энергия бар?
- Берілген: m = 1 г = 10⁻³ кг, c = 3·10⁸ м/с
- E = m · c² = 10⁻³ · (3·10⁸)²
- E = 10⁻³ · 9·10¹⁶ = 9·10¹³ Дж
Жауап: E = 9·10¹³ Дж (90 трлн Дж)
6Өзіңді тексер