skripta

Relativnost

Teorija relativnosti je moderna teorija koja je primjenjiva u sustavima koji se gibaju velikim brzinama (većim od 10% brzine svjetlosti), usporedivim s brzinom svjetlosti. Ta teorija se oslanja na dva Einsteinova postulata:

a) Brzina svjetlosti \(c\) je maksimalna vrijednost brzine koju svjetlost može imati i jednaka je u svim referentnim sustavima u gibanju.

b) U svim inercijskim sustavima vrijede isti zakoni fizike.

Kontrakcija duljine

Jedna od pojava koju vežemo uz teoriju relativnosti je prividno smanjenje duljine promatrajući sustav koji se giba velikom brzinom. Tu pojavu nazivamo kontrakcija duljine.

  - Gradivo.hr
  - Gradivo.hr

Stvarna duljina nekog objekta mjerena u referentnom sustavu iznosi \(L_0\). Kada se taj sustav giba velikom brzinom \(v\), promatraču u drugom sustavu se ista duljina čini kraćom. Duljinu koju vidi promatrač označavamo s \(L\) i računamo ju po formuli:

\( L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \)
Dilatacija vremena

Druga pojava koju vežemo uz teoriju relativnosti je dilatacija vremena. To je pojava kojom opisujemo odnos vremena u sustavu koji se giba velikom brzinom i u sustavu promatrača.

  - Gradivo.hr
  - Gradivo.hr

Vrijeme koje mjeri promatrač na Zemlji \(T\) , veće je od vremena koje mjerimo u referentnom sustavu \(T_0\). Odnos tih vremena opisujemo izrazom:

\( T = \frac{T_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \)
Relativistička energija

Ukupnu energiju tijela mase \(m\) koje se giba brzinom \(v\), koja je usporediva s brzinom svjetlosti, opisujemo relativističkom kinetičkom energijom \(E_k\) i energijom mirovanja \(E_0\):

\( E_{uk} = \frac{mc^2}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \)
\( E_0 = mc^2 \)
\( E_k = \frac{mc^2}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} - mc^2 \)

Zadatci s državne mature vezani uz gradivo: Relativnost