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期末考试快到了，小编给大家带来相对论时空观与牛顿力学的局限性知识点总结，希望同学们都能考出好成绩。   导读1.如下图，飞机匀速飞行，封闭机舱中的人能用抛球的力学实验判断飞机相对于地面的速度吗？地面参考系和飞机参考系的力学规律相同吗？  【解读】：假设人竖直上抛小球，小球的运动遵从牛顿运动定律，不能从这个实验判断飞机相对于地面的速度。要判断相对速度，可以透过窗户观测云朵等参照物。以飞机为参考系，小球做竖直上抛运动，以地面为参考系，小球做斜上抛运动，水平方向的分速度就是飞机相对地面的速度。可见，不论在哪个参考系中，小球都在重力的作用下，遵从牛顿第二定律做抛体运动，运动轨迹的描述不同是因为各参考系间的相对速度，但力学规律在两个参考系中是相同的。 导读2.如下图所示，火车以0.9倍的光速(即v＝0.9c)行驶，一个人相对火车用手电筒向前进方向上照射，你在地面上观察，这束光的速度是多少？  图2光速不变原理 【解读】：按照牛顿力学中的速度合成法则，在火车上观察，这束光的速度为c，则其相对地面的速度为v＋c＝1.9c。但迈克耳孙—莫雷实验及其他一些实验都表明：在不同的参考系中，光的速度都是一样的。所以图乙中从地面上观察，这束光的速度仍是c。 导读3.爱因斯坦相对论时空观与牛顿力学中的绝对时空观有何区别？ (1)绝对时空观：时间与空间都是独立于物体及其运动而存在的，也叫牛顿力学时空观。 (2)爱因斯坦的两个假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的；真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的（光速不变原理）。 (3)同时的相对性：根据爱因斯坦的假设，如果两个事件在一个参考系中是同时的，但在另一个参考系中不一定是同时的。 (4)爱因斯坦假设的结果。 ①时间延缓效应（钟缓效应） 如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是  (5)相对论时空观：运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的运动状态有关。 【例1】：在静止系中的立方体每边长L0，另一坐标系以相对速度v平行于立方体的一边运动。问在后一坐标系中的观察者测得的立方体体积是多少？ 【例2】：在量子力学中，π介子和质子在特定条件发生碰撞，并发生反应，能产生新粒子K0，而新粒子K0的固有寿命很短，当新粒子K0在空气中运行的距离为d＝0.1m时，新粒子K0就发生衰变，生成两个带等量异号电荷的π介子。如果生成的新粒子K0的速度大小为v＝2.24×108m/s，求新粒子K0的固有寿命。(结果保留一位有效数字) (责任编辑：admin) |