A speciális relativitáselmélet szórakoztató utánzata a klasszikus fizika segítségével.

Iskolát végzetteknek. Azoknak kell bevenniük, akik a legtöbbet tervezik egyetemre kerülni ígéretes különlegességek, mint pl információbiztonság, automatizálás és vezérlés, nanotechnológia, rendszerelemzésés irányítás, rakétarendszerek és űrhajózás, magfizikaés a technológia és még sok más.

Nézze meg általános információk a vizsgáról, és kezdje el a felkészülést. Gyakorlatilag nincs változás a tavalyi évhez képest a KIM Egységes Államvizsga 2019 új verziójában. Csak annyit, hogy a feladatok közül eltűntek a C nyelven írt programok töredékei: helyükre C++ nyelven írt töredékek kerültek. A 25. feladatból pedig kivették a természetes nyelvű algoritmus megírásának lehetőségét válaszként.

Egységes államvizsga értékelés

Tavaly a számítástechnika egységes államvizsgájához legalább C-vel 42 alappont volt elegendő. Például a teszt első 9 feladatának helyes kitöltését kapták.

Egyelőre nem tudni, hogy pontosan mi fog történni 2019-ben: meg kell várnunk a Rosobrnadzor hivatalos utasítását az alap- és teszteredmények megfeleléséről. Valószínűleg decemberben fog megjelenni. Tekintettel arra, hogy a maximális elsődleges pontszám a teljes tesztre ugyanaz maradt, valószínűleg ez sem fog változni minimális pontszám. Most koncentráljunk ezekre a táblázatokra:

Az egységes államvizsga-teszt felépítése

A számítástechnika a leghosszabb vizsga (a matematika és irodalom egységes államvizsga is egyforma hosszú), 4 órás.

2019-ben a teszt két részből áll, köztük 27 feladatból.

• 1. rész: 23 feladat (1–23) rövid válaszokkal, ami egy szám, betűk vagy számok sorozata.
• 2. rész: 4 feladat (24-27) részletes válaszokkal, komplett megoldás A feladatokat a 2. válaszlapra írjuk fel.

Minden feladat így vagy úgy össze van kötve a számítógéppel, de a vizsga során nem használhatod a C csoportos feladatokban programírásra. Ráadásul a feladatok nem igényelnek bonyolultságot matematikai számítások Számológépet sem használhat.

Felkészülés az egységes államvizsgára

• Tegye le az egységes államvizsga-teszteket online ingyenesen regisztráció és SMS nélkül. A bemutatott tesztek összetettségében és felépítésében megegyeznek a megfelelő években lefolytatott tényleges vizsgákkal.

• Töltse le a számítástechnika egységes államvizsga demó verzióit, amelyek lehetővé teszik a vizsgára való jobb felkészülést és annak könnyebb letételét. Minden javasolt tesztet kidolgoztak és jóváhagytak az egységes államvizsgára való felkészüléshez. Szövetségi Intézet pedagógiai mérések (FIPI). Ugyanabban a FIPI-ben minden hivatalos Egységes államvizsga lehetőségek.
  A nagy valószínűséggel látható feladatok nem jelennek meg a vizsgán, de lesznek a demóhoz hasonló feladatok, ugyanabban a témában vagy egyszerűen más számmal.

Általános egységes államvizsga adatok

2012 elején jelent meg a Cornell Egyetem honlapján cikkünk az SRT relativisztikus idő- és kinematikai hatásainak szimulációjáról. Egy évvel ez előtt nemzetközi konferencia PIERS Marrakeshben (Marokkó) ugyanebben a témában adtunk riportot. 2012-ben az E-book Partnership gondozásában jelent meg elektronikus változat könyvek "A speciális relativitáselmélet szórakoztató szimulációja a klasszikus fizika módszereivel" angol, az URSS kiadó pedig orosz nyelven jelentette meg „A speciális relativitáselmélet szórakoztató imitációja a klasszikus fizika segítségével” című könyvét. A jelentést a könyvünkben leírt szimulációnak szenteljük. A könyv olyan tárgyak viselkedését vizsgálja, amelyek lassú mozgásuk ellenére a törvényekhez hasonló törvények szerint viselkednek. speciális elmélet relativitás. Elemi eszközökkel klasszikus fizika utánozta relativisztikus időés Einstein speciális relativitáselméletének relativisztikus hatásai - Lorentz-kontrakció, idődilatáció, relativisztikus Doppler-effektus, Skobeltsyn-Bell effektus, sebességek relativisztikus összeadása. Lorentz transzformációkat kapunk. A négydimenziós téridő szimulációjának módjait mutatjuk be. A szimuláció egyértelműen bemutatja a speciális relativitáselmélet egyszerűségét és „földközeli” jellegét. A Lorentz-transzformációkat adó szimulációból az következik, hogy ebben a modellben a „négydimenziós formalizmus” használatának lehetősége következik, amely nem különbözik a Minkowski-formalizmustól. Azok. a legprimitívebb modell e modell „működési elvének” a négydimenziós téridőben történő leírásának lehetőségéhez vezet. A könyvek megjelenése után rájöttünk, hogy a szimulált idő fogalmának tisztázásakor és a bizonyos feltételeket A korábbi munkák során általunk mesterségesen bevezetett vízi járművek maximális sebessége ezen állapotok természetes következményeként jelenik meg. Azok. a hajók sebessége a szimulált időben „önmagában” korlátozóvá válik. Ezzel a jelsebesség (fénysebesség) korlátozó jellegét és állandóságát imitálják, amelyről szintén szó lesz a jelentésben.

- Matveev A.N. - 2003.

A könyv az egyetemi fizika tanterv szerint írt, a Felső- és Középiskolai Minisztérium által jóváhagyott tankönyv 3. kiadása. speciális oktatás egyetemisták számára.
A könyv a klasszikus kinematikával és dinamikával együtt a főbb rendelkezéseket és következtetéseket tartalmazza relativisztikus kinematikaés hangszórók. A töltött részecskék mozgása elektromágneses mezők, mozgás mesterséges műholdak Föld, az egyenértékűség elve stb.
A könyv végén a bemutató után elméleti anyag feladatokat önálló döntésés válaszol rájuk
A tankönyv az egyetemek és egyetemek hallgatóinak és oktatóinak szól.

1. fejezet BEVEZETÉS 15
1. A fizika feladatai és módszerei 15
A fizika problémái. Absztrakciók és korlátozott modellek. Fizikai módszerek
2. Fizikai mennyiségek és mérésük 18
Különbség és összehasonlítás. Összehasonlítás és mérés. Mértékegységek. Mértékegységek száma
3. A fizika fogalmainak és mennyiségeinek meghatározásáról... 22
A fizikában használt fogalmak két kategóriája. A fizikai mennyiségek meghatározásának két módja. A filozófiai fogalmakról
4. Fizikai mennyiségek egységrendszerei 24
Alap- és származtatott egységek. Fizikai mennyiség mérete. Alapegységek kiválasztása. Az alapegységek száma. Az egységrendszer kiválasztásának feltételessége. SI mértékegységrendszer

2. fejezet AZ ANYAGI PONT ÉS A MEREV TEST KINEMATIKÁJA 30
5. Koordinátarendszerek 30
Tér és geometria. Geometria és tapasztalat. Anyagi pont. Anyagi test. Pontok közötti távolság. Abszolút szilárd test. Referencia rendszer. Koordináta rendszerek. A tér méreteinek száma. Kritikus rendszerek koordináták Koordináta transzformáció
6. Vektorok 40
Egy vektor definíciója. Vektorok összeadása és egy vektor szorzása egy számmal. Pontos termék. vektoros alkotás. Vektorok ábrázolása segítségével egységvektor. A vektoros jelölés előnyei. Sugár vektor. Vektor komponensek be Descartes-rendszer koordináták Az i, j, k vektorok kapcsolata. Vektorkomponensek számítása. Vektorműveletek kifejezése koordinátákkal. Átalakítás Derékszögű koordináták. Összetevő vektorok konvertálása
7. Idő 50
Az idő fogalma. Periodikus folyamatok. Óra szinkronizálás
8. Anyagi pont elmozdulása, sebessége és gyorsulása 55
A mozgás leírásának módjai. A mozgás leírása koordináta formában. A mozgás leírása vektoros formában. A mozgás leírása pályaparaméterek segítségével. Mozgás vektor. Sebesség. Gyorsulás
9. Egy pont mozgása a körben 63
Szögsebesség. Centripetális gyorsulás. Szöggyorsulás. Vektorok szögsebességés szöggyorsulás
10. Mozgás szilárd 66
A szabadság fokai. Egy merev test szabadságfokainak száma. Egy pontban rögzített merev test mozgása. Euler-szögek. Előre mozgás. Lapos mozgás. Forgó mozgás. Azonnali forgástengely

3. fejezet. KOORDINÁTA TRANSFORMÁCIÓK 76
11. A relativitás elve 76
Koordináták geometriai transzformációi. Fizikai átalakulások koordináták Inerciális vonatkoztatási rendszerek és a relativitás elve. Hamis és igaz a fizikában. Fizikai tartalom relativitás elve
12. Galilei transzformációk 81
Galilei átalakulásai. Transzformációs invariánsok. Hossz invariancia. Az egyidejűség fogalmának abszolút természete. Időintervallum invariancia. Sebesség hozzáadása. Gyorsulás invariancia
13. A fénysebesség állandósága 84
A fénysebességről alkotott nézetek kialakulása. A fénysebesség Roemer-féle meghatározása. A fény aberrációja. Különféle értelmezések fénysebesség. Az úgynevezett világéter és az abszolút sebesség ötlete. Az úgynevezett abszolút sebesség mérésének ötlete. A Michelson-Morlp kísérlet ötlete és sémája. A sugárút-különbség kiszámítása. Eredmény Michelson-Morley kísérlet. A Michelson-Morley kísérlet eredményeinek értelmezése az éterrel kapcsolatos elképzelések keretein belül. Ballisztikai hipotézis. A ballisztikus hipotézis kudarca. A fénysebesség állandóságának összeegyeztethetetlensége a hagyományos elképzelésekkel. Az Fnzo-élmény mögött meghúzódó ötlet. A sugárút-különbség kiszámítása. Fizeau kísérletének eredménye. A fénysebesség állandóságának posztulatív jellege
14. Lorentz-transzformációk 100
Posztulátumok. A koordináta transzformáció linearitása. Átváltások yig. A chi t konverziói. Lorentz transzformációk. Galilei transzformációk mint korlátozó eset Lorentz transzformációk

4. fejezet. A LORENTZ TRANSFORMÁCIÓK KÖVETKEZMÉNYEI 106
15. Az egyidejűség relativitása 106
Az egyidejűség relativitása. Az egyidejűség és az ok-okozati összefüggés relativitása. Intervallum invariancia. Térszerű és időszerű intervallumok
16. Mozgó test hossza 111
Mozgó test hosszának meghatározása. Képlet a mozgó test hosszának csökkentésére. Mozgó testek alakjának megváltoztatása. A csökkenés mértékének becslése. A mozgó testek összehúzódásának valóságáról. A testek összehúzódásáról és abszolút keménységéről
17. Mozgó óra tempója. Saját idő 116
Mozgó óra lassítása. Saját idő. Kísérleti megerősítés idődilatáció. Egy gyorsan mozgó óra tempója
18. Sebességek összeadása és gyorsulások transzformációja 123
Képlet a sebesség hozzáadásához. Aberráció. Fizeau kísérletének értelmezése. Gyorsulás konverzió

5. fejezet. EGY ANYAGI PONT DINAMIKÁJA 127
19. Hatványok 127
Az erő fogalmának eredete. Interakciók. Erőmérés
20. Newton törvényei 129
Hány független törvények Létezik Newton? Súly. Newton harmadik törvényéről
21. Relativisztikus mozgásegyenlet 136
Hosszanti és keresztirányú tömegek. Relativisztikus mozgásegyenlet. Az erő és a gyorsulás irányának eltérése relativisztikus esetben
22. Pillanategyenlet 142
Az impulzus pillanata. A hatalom pillanata. Pillanategyenlet
23. Mozgásegyenlet
anyagi pontrendszerek 143
Anyagi pontrendszer. Rendszer impulzus. A rendszer lendülete. A rendszerre ható erő nyomatéka. Anyagi pontrendszer mozgásegyenlete. Tömegközéppont A tömegközéppont fogalmának alkalmatlansága relativisztikus esetben. Pillanategyenlet

6. fejezet. MEGŐRZÉSI TÖRVÉNYEK 149
24. A természetvédelmi törvények jelentése és tartalma. . 149
A természetvédelmi törvények tartalma. Mozgásegyenletek és megmaradási törvények. Matematikai entitás mechanikai törvények megőrzése
25. A lendület megmaradásának törvénye 151
Elszigetelt rendszer. A lendület megmaradásának törvénye izolált rendszerre. A lendület egyes összetevőinek megmaradási törvényei. Az impulzusmegmaradás törvényének alkalmazása
26. A szögimpulzus megmaradásának törvénye 154
A törvény megfogalmazása. Az egyes alkatrészek természetvédelmi törvénye. A jogalkalmazásokról
27. Az energia megmaradásának törvénye 155
Az erők munkája. Potenciális erők. A nulla potenciáljának matematikai kritériuma. Potenciális területen végzett munka. Normalizálás potenciális energia. A kölcsönhatás energiája. A jog alkalmazásai
28. A tér és idő megmaradásának és szimmetriájának törvényei 169
Teljes energia és pihenési energia. Kinetikus energia. A tömeg és az energia kapcsolata. Kísérleti ellenőrzés kapcsolat a tömeg és az energia között. A potenciális energia tehetetlensége. A kommunikáció energiája. A tér és az idő megmaradásának és szimmetriájának törvényei

7. fejezet. MOZGÁS GRAVITÁCIÓS MEZŐBEN 178
29. A természetben ismert erők 178
A természetben ismert négyféle erő. Gravitációs kölcsönhatás. Elektromágneses kölcsönhatások. Erős kölcsönhatások. Gyenge interakciók
30. A gravitációs erők tulajdonságai 183
Rögzített pontforrás erő Erők, amelyek a távolság négyzetével fordítottan csökkennek. A rá ható gravitációs erő anyagi pont a gömbtest oldaláról. Erő a gömbrétegből. Erő a gömbüregben. Mező a Föld felszínéhez közel. Gravitációs energia. Egy gömb alakú test gravitációs energiája. Gravitációs sugár. Az Univerzum méretei. "Fekete lyukak"
31. Bolygók és üstökösök mozgása 195
A mozgás egyenlete. Pillanatok egyenlete. A mozgás síkja. Kepler második törvénye. Kepler első törvénye. Kepler harmadik törvénye. A Merkúr perihéliumának forgása. Az üstökösök mozgása. Fénysugarak eltérítése a Nap gravitációs mezejében. Bolygóközi repülések
32. Mesterséges földi műholdak mozgása. ... 213
A különbség a mesterséges földi műholdak mozgási törvényei és a Kepler-törvények között. Műholdas útvonal. A Föld alakja. Atmoszférikus fékezés
33. Kéttestű probléma 218
Csökkentett tömeg. Átmenet a tömegrendszer középpontjába. Árapály

8. fejezet. MOZGÁS ELEKTROMÁGNESES MEZŐKBEN 224
34. Az elektromágneses terek tulajdonságai 224
Lehetségesség elektrosztatikus mező. Lorentz erő. A mozgás egyenlete
35. Mozgás álló mágneses térben. . . 227
Állandóság abszolút érték sebesség.
Mozgás egyenletes mágneses térben.
Mozgás keresztirányú inhomogén mágneses térben
36. Mozgás stacionárius elektromos térben 232
Az energia megmaradásának törvénye. Mozgás hosszanti mezőben. Mozgás keresztirányú mezőben. Kis eltérés esete
37. Töltött részecskék sodródása 235
Keresztbe sodródó elektromos és mágneses mezők. Sodródás nem egyenletes mágneses térben. A mágneses indukciós vonal görbülete miatti sodródás
38. Adiabatikus invariancia mágneses momentum 241
Mágneses pillanat. A mágneses momentum adiabatikus invarianciája. Mágneses tükrök. Sugárzó övek Föld
39. Töltött részecske mozgása elektromágneses hullám terében 249
Lakás elektromágneses hullám. A mozgás egyenlete. Mozgáselemzés
40. Mozgások váltakozó elektromos és állandó mágneses térben 251
A probléma megfogalmazása. Különféle mozgási esetek elemzése. Ciklotron rezonancia
41. Töltött részecskegyorsítók 254
Rezonanciagyorsítási módszer. Indukciós módszer gyorsulás. Ciklotron. A részecskék mozgásának függőleges stabilitása ciklotronban. Elektrongyorsító. Szinkrotron. Az autophasing elve. Phasotron. Synchrophasotron. Az erős fókuszálás elve. Lineáris gyorsítók

9. fejezet ÜTKÖZÉSEK 270
42. Ütközési folyamatok jellemzői 270
Az ütközés fogalmának meghatározása. Ütközési folyamatok ábrázolása diagramok segítségével. Természetvédelmi törvények ütközéseknél. A lendület megmaradásának törvénye. Az energia megmaradásának törvénye. A szögimpulzus megmaradásának törvénye. Rugalmas és rugalmatlan ütközések. Tömegközéppont rendszer
43. Rugalmas ütközések 276
Két részecske ütközése nemrelativisztikus esetben. Frontális ütközés. A neutronok lassítása. Comiton hatás
44. Rugalmatlan ütközések 283
A rugalmatlan ütközések általános jellemzői. Két részecske rugalmatlan ütközése. Foton abszorpció. Foton emisszió
45. Reakciók szubatomi részecskék között 285
Küszöb energia. Aktiválási energia. Áttérés a laboratóriumi rendszerre. A n° mezonok képződésének küszöbértéke. Proton-antiproton pár keletkezésének küszöbértéke

10. fejezet. VÁLTOZÓ TÖMEGŰ TESTEK DINAMIKÁJA... 289
46. ​​Nem relativisztikus rakéták 289
Sugárhajtás. Meshchersky egyenlet. Ciolkovszkij képlete. Jellegzetes sebesség
47. Relativisztikus rakéták 29
A mozgás egyenlete. A végső tömeg függése a sebességtől. Foton rakéták

11. fejezet. A MEREV TEST DINAMIKÁJA 298
48. 298. mozgásegyenletek
Egyenletrendszer. Az egyenletrendszer zártsága. Koordinátarendszer kiválasztása
49. Tehetetlenségi nyomaték 300
Tehetetlenségi tenzor. A tehetetlenségi tenzor fő tengelyei. A főtengelyek megtalálása. A tengely körüli tehetetlenségi nyomaték számítása. Huygens tétele
50. Forgó merev test mozgási energiája 307
Számítás koordinátákban. A forgás kinetikus energiája
51. Síkmozgás. Ingák 311
A síkmozgás dinamikájának jellemzői. A henger legurítása ferde sík. Maxwell inga. Fizikai inga
52. Egy pontban rögzített merev test mozgása. Giroszkópok 317
Euler-egyenletek. Szabad tengelyek. Görcsös fejbiccentés. Giroszkópok. A giroszkóp precessziója. A precesszió iránya és sebessége. Giroszkópos inga. Tojás alakú felső. Nem szabad giroszkóp. Larmor precesszió

12. fejezet. MOZGÁS SÚRÓDÁSSAL 332
53. Súrlódási erők 332
Száraz súrlódás. Folyadéksúrlódás. Gördülési súrlódás. A súrlódási erők munkája
54. Mozgás száraz súrlódás jelenlétében 335
A stagnálás jelensége. Csúszás jelenség
55. Mozgás folyadéksúrlódás jelenlétében 339
Maximális sebesség. Stokes képlet. Közeledik a végsebesség. Lehulló testek a levegőben
56. Gördülési súrlódás: . . 344
A létezés bizonyítéka. Előfordulási mechanizmus. Önjáró járművek

13. fejezet. OSCILLÁCIÓK 348
57. Harmonikus rezgések 348
Szerep harmonikus rezgések a természetben. Harmonikus rezgések egyenlete. Harmonikus függvények. Amplitúdó, frekvencia, fázis. Harmonikus rezgések ábrázolása in összetett forma. Azonos frekvenciájú harmonikus rezgések összeadása. Hasonló frekvenciájú harmonikus rezgések összeadása. Beats
58. Természetes rezgések 358
Meghatározás. Kezdeti feltételek. Energia. Az elmozdulás, a sebesség és a gyorsulás kapcsolata. Nemlineáris rezgések
59. Csillapított oszcillációk 365
Súrlódás. A mozgás egyenlete. Frekvencia és csillapítás csökkenése. Logaritmikus csillapítás csökkenése. Nagy súrlódás esete. A csillapítás számítása a súrlódásból eredő energiaveszteségek alapján
60. Kényszerrezgések. Rezonancia 370
Külső erő. A mozgás egyenlete. Átmeneti mód. Állandó kényszerített kilengések. Amplitúdó rezonancia görbe. Jó minőség. Fázisrezonancia görbe. Periodikus, de nem harmonikus erő. Fontos tulajdonság harmonikus függvények. Nem periodikus erő. Rezonancia nemlineáris rezgések során
61. Önrezgések és parametrikus rezgések. 381
Meghatározás. Az inga önlengései. Relaxációs rezgések. Rezgések paraméteres gerjesztése
62. Kapcsolt rendszerek oszcillációi 385
Sok szabadságfokkal rendelkező rendszerek. Kapcsolódó rendszerek. Normális ingadozások. Kapcsolt rendszerek oszcillációi

14. fejezet. NEM-INERCIÁLIS REFERENCIA RENDSZEREK... 391
63. Tehetetlenségi erők 391
Nem inerciális rendszerek meghatározása. Idő és tér nem inerciális vonatkoztatási rendszerekben. Tehetetlenségi erők. A tehetetlenségi erők létezésének valóságáról. A tehetetlenségi erők megtalálása
64. Egyenesesen-transzlációsan mozgó nem inerciális rendszerek 394
A tehetetlenségi erők kifejezése. Inga egy kocsin. Ljubimov inga
65. Súlytalanság. Egyenértékűségi elv 397
Súlytalanság. Gravitációs és inert tömeg. Az egyenértékűség elve. Vöröseltolódás
66. Nem inerciális forgó koordinátarendszerek 402
Korioli gyorsulás. Coriolis-gyorsulás kifejezése. Tehetetlenségi erők forgó koordinátarendszerben. Inga egyensúlya forgó korongon. Test mozgása egy forgó rúd mentén. A Föld felszínéhez kapcsolódó nem inerciális koordinátarendszer. Foucault-inga. Megmaradási törvények nem inerciális rendszerekben
67. Giroszkópos erők 412
PROBLÉMÁK 416
430. MELLÉKLET

Ingyenes letöltés e-könyv kényelmes formátumban, nézze meg és olvassa el:
Töltse le a Mechanika és a relativitáselmélet című könyvet - Matveev A.N. - fileskachat.com, gyors és ingyenes letöltés.

Djvu letöltése
Ezt a könyvet az alábbiakban vásárolhatja meg legjobb ár kedvezményes szállítással Oroszország egész területén.

Relativisztikus hatások modellezése közegben.
A világító éter feltámadása...???

A beköltöző vízi járművek példájával vízi környezet a nálunk megszokott sebességgel a speciális relativitáselmélet utánzása javasolt. Szórakoztató formában a relativisztikus időt és Einstein speciális relativitáselméletének relativisztikus hatásait szimulálják a klasszikus fizika elemi eszközeivel - Lorentz-összehúzódás, idődilatáció, relativisztikus Doppler-effektusok, Bell-effektus, sebességek relativisztikus összeadása. Lorentz transzformációkat kapunk. A négydimenziós téridő szimulációjának módjait mutatjuk be. A szimulációs munka eredményeit az Orosz Tudományos Akadémia Általános Fizikai Intézetében mutatták be a Rukhadze szemináriumon, és ez év márciusában számoltak be a PIERS nemzetközi konferencián Marrakeshben.
A munka azt mutatja, hogy a speciális relativitáselmélet vízi környezetben való szimulálásához meg kell tagadni egy ilyen környezet létezésének elismerését, és figyelmen kívül kell hagyni a nagy sebességű úszó járművek sebességkülönbségének tényét. a vízáramlás áramlásával szemben.

AZ UTÁNZÁS LÉNYEGE

Figyelembe vettük azoknak a tárgyaknak a viselkedését, amelyek lassú mozgásuk lévén mégis a speciális relativitáselmélet törvényeihez hasonló törvények szerint viselkednek.
A mi tárgyaink mentális megfigyelés A szimulációban egyedi uszályokat és uszálycsoportokat használtak, amelyek egy lapos fenekű tározó felszínén helyezkedtek el, melynek mélysége kb. h, kitöltve álló víz. Az uszályok felszereltek technikai eszközöket metrológiai műveletek elvégzése. A technikai eszközök „rendelkezésére” állnak a víz felszínén uszályok között száguldó gyorshajók, valamint az uszályok és a fenék között cirkáló nagysebességű víz alatti siklók. Sebesség V a nagysebességű csónakok és az ingajáratok ugyanaz, és más úszóeszközökhöz nem elérhető, pl. sebesség v a nagysebességű úszó járművek osztályába nem tartozó bárkák megfelelnek az egyenlőtlenségnek v < V.
Az uszályok mindegyike órával van felszerelve, melynek inga funkcióját egy nagysebességű sikló látja el, amely az uszály és a fenék között függőleges (az adott uszályhoz viszonyított) vonal mentén tesz folyamatos mozgást. Minden ingajárat az aljára és vissza úgy végződik, hogy az óraállást egy bizonyos értékkel megváltoztatják, amely minden uszályra egységes, egyenlő 2 h/V. A shuttle óra „mechanizmusa” nemcsak az óraállások változását, hanem az uszályok összes műszaki eszközének működését is vezérli, biztosítva, hogy a munka sebessége arányos legyen az óra sebességével. Feltételeztük, hogy a nyugalmi uszályokon a vízhez viszonyított t időskála megegyezik a hétköznapi „földi” óráink időskálájával, azaz a nyugalmi uszályok és óráinkon az óraállás változási sebessége azonos.
Az első szakaszban egy csoport uszályt néztünk meg nyugalomban. Ugyanakkor azt feltételeztük, hogy ennek a csoportnak a különböző bárkáin az óraállások nincsenek szinkronban, pl. a csoport minden uszályán azonos órakettygés mellett az azonos időpillanatban mért értékek eltérőek lehetnek.
Abban a meggyőződésben, hogy az uszályok valamilyen külső ok miatt (például szél hatására) megváltoztathatják a helyzetüket, egy adott csoport uszályai közötti távolságtartás funkcióját a technikai eszközökhöz rendeltük. Ugyanakkor abból indultunk ki, hogy az uszályokon nincsenek vonalzók, mérőszalagok, kábelek, és az uszályok egymással való érintkezése csak nagysebességű csónakok segítségével valósul meg.
A távolságtartás menete a következő.
Mindegyik bárkáról egy-egy gyorscsónak indul a szomszédos bárkához, amelyet elérve a hajó visszatér. Az uszály technikai eszközei óráikkal mérik a gyorshajónak a szomszédos bárkához és visszalépési idejét, és szükség esetén a szomszédos bárkát közelebb vagy távolabb mozgatják a távolság megtartása érdekében. Ez a módszer az uszályok közötti „helyi” távolság fenntartására nem igényli a különböző uszályok leolvasásának szinkronizálását, és lehetővé teszi a szomszédos bárkák távolságának az egyes uszályoktól függetlenül történő megfigyelését anélkül, hogy megmérné a hajó mozgásának idejét az egyik bárkától a másikig. egy másik szinkronban futó órákat használ ezeken az uszályokon.
Ezután megvizsgáltuk azt az esetet, amikor egy uszálycsoport egy képzeletbeli metszéspontjain helyezkedik el rács koordinátarendszerek K", kezdetben a tározó felszínén nyugvó állapotban van, a koordinátarendszerével együtt lefordítva K" nyugalmi állapotból sebességgel mozgó állapotba v a tengely irányába X"(tengely X" a víz felszínén fekszik). Amikor uszálycsoportot gyorsít a sebességre v csökken az órák ketyegésének és a technikai eszközök sebessége az uszályokon. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy amikor a bárka sebességgel mozog v sebesség VZ az uszály és a fenék között a vízben cirkáló sikló bemerülése és felemelkedése képzeletbeli háromszögek hipotenusai mentén egyenlőnek bizonyul. Mozgó bárkákon töltött idő, amit szimulált időnek neveztünk t", lassabban folyik, mint a mi időnk t néha. Ennek megfelelően lelassul a technikai eszközök működési üteme, amelyet az ingamozgás gyakorisága határoz meg.
A csoport keresztirányú méretei megmaradnak.
Valóban, még akkor is, ha egy csoport részeként lebeg R" bárkák r"o", ami az elején van O" rendszer koordinátái K", a következő bárkához r"y" ugyanabból a csoportból a tengely mentén Y" csónakot küldenek és visszaküldenek. Ha a tengely Y" a víz felszínén helyezkedik el és a tengelyre merőlegesen irányul X", majd a csónak a vízfelszín mentén képzeletbeli háromszögek befogói mentén halad sebességgel V. Ez megfelel a hajó mozgásának a tengely mentén Y" sebességgel Vy", az idő- és hosszskálánkban egyenlő a -val. Azóta t" egyenlő , akkor a csónak uszályról való mozgásának szimulált ideje r"o" az uszályhoz r"y"és fordítva a csoport sebességétől függetlennek bizonyul R", és az uszályok közötti távolság r"o"És r"y" a technikai eszközöket nem változtatják, ha a csoport sebessége változik.
A hosszanti méretek (a tengely irányában X") egy mozgó bárkacsoportról kiderül, hogy összehúzódtak következő ok.
A távolság leküzdésére lo"x" uszály között r"o" elején található O" koordináták és uszályok r"x", amely a tengelyen található X" koordinátával x", a csónak időigénye egyenlő lo"x"/(V–v) uszályról való mozgáshoz r"o" az uszályhoz r"x"és az idő egyenlő lo"x"/(V + v), fordított mozgáshoz. Teljes idő+ mozgások az uszályról r"o" az uszályhoz r"x"és hátul a 2 lo"x"V/(V2 – v2). A bárka lassú órája mellett r"o" az idő + többszörösnek bizonyul, és összege .
Ha a technikai eszközök nem tartják be a távolságot az uszályok között, akkor ezt a bárkán lévő műszerek érzékelnék r"o" az uszályok közötti távolság növekedéseként a tengely irányában X" néha. Az uszályok közötti távolságot helymeghatározási módszerrel nyomon követő eszközök azonban változatlanul tartják a helytávolságot, amit mi távolságcsökkenésként érzékelünk. lo"x" néha. Az állandó hely távolságokat szimulált távolságoknak neveztük, és fizikai mennyiségek szimulált távolságokkal és időkkel szimulált mennyiségekkel kifejezve.
Ezután áttértünk arra, hogy megvizsgáljuk két uszálycsoport – egy csoport – óráinak szinkronizálását Rés csoportok R"– és a kapcsolódó koordinátarendszerek KÉs K". Csoport Rés rendszer K pihenés a vízen, és a csoport R"és rendszer K" mozogni a vízen és a csoporthoz viszonyítva R sebességgel v.
Azt képzeltük, hogy valamikor, amikor a koordinátarendszerek origója és tengelye KÉs K" egybeesett, a mozgó és pihenő uszálycsoportok összes uszályán a leolvasást nullára nullázták. Ettől az időponttól kezdve a leolvasások változása egy mozgó uszálycsoport összes uszályán lassabban következik be, mint egy álló csoport uszályán a leolvasások változása.
Ha technikai eszközökkel egy csoport uszályain pihen R követni fogja a mellettük haladó bárka óráját r" mozgó csoport R", akkor egy mozgó bárka órájának lassulását rögzítik r". Ha egy mozgó csoport bárkáin a technikai felszerelés R" követni fogja a mellettük haladó bárka óráját, de a vízhez képest nyugalomban van r csoportok R, akkor rögzítik a bárka órájának gyorsulását r. Nem figyelhető meg szimmetria. Éppen ellenkezőleg, a nyugalmi uszályokon és a mozgásban lévő uszályokon az óra ketyegésének sebessége aszimmetrikus. A mozgó csoport óráinak leolvasása transzformációk révén kapcsolódik a nyugalmi csoport óráinak leolvasásához
És .
A koordináták esetében a transzformációk alakja
; , y" = y,
ahol az alapértékek a mozgó bárkacsoport szimulált távolság- és időskáláján vannak kifejezve.
Nyilvánvaló, hogy ha a mozgó csoport technikai eszközei R" mérje meg egy csónak mozgási sebességét a csoportjuk egyik uszályáról egy másik uszályra, ezeken az uszályokon szinkronban futó órákat használva, akkor azt tapasztalják, hogy a csónak mozgási sebessége a mozgás irányában az uszályok csoportja, amelyet oldalról és a mozgási irány ellenében látunk, eltérő .
Feltételeztük továbbá, hogy a technikai eszközök a csoport mozgó bárkáin R" nem érintkeznek vízzel, és nincs információjuk a vízhez viszonyított mozgásukról. Nem találva alapot a szinkronizálásra, amelyben a csónak oda-vissza sebességét eltérőnek feltételezik, újraszinkronizálják a mozgó bárkacsoport óráit, így az ott haladó csónak sebessége egyenlő sebességgel csónakok vissza. Ebben az esetben az idő t""újraszinkronizálás után kiderült, hogy összefügg a szimulált idővel t" hányados t"" = t" - x"v/V2. Az ilyen újraszinkronizálás után a koordináták és az órajelek transzformációkkal kapcsolódnak össze

;y" = y;
És
; y = y"; ,

Ahol a két prímszámú mennyiségeket időben fejezzük ki t"". A kapott transzformációk a jelölésig egybeesnek az egyenesekkel és inverz transzformációk Lorenz. Ez különösen ahhoz a tényhez vezet, hogy a vízben nyugvó bárka órájának nyomon követése r, amely a vízhez képest álló helyzetben elhalad a mozgó csoport uszályai mellett, technikai eszközök a mozgó csoporton R" bárkák felfedezik az idő dilatációját az uszályon r. Az uszálycsoportok mozgó- és pihenőcsoportjainak technikai eszközeivel végzett időmérés eredményei szimmetrikussá válnak. Ugyanez vonatkozik a távolságokra is.

Lásd még: http://www.theoryrelativity.com/images/pdf/full_simulation_classical_mechanics_ru.pdf
A közeljövőben Oroszország egyik legnagyobb kiadója kiad egy brosúrát: „A speciális relativitáselmélet szórakoztató utánzata a klasszikus fizika eszközeivel” a fizikai és matematikai tudományok doktora, A. Rukhadze professzor előszavával. .

Könyv: V.N. Matveeva és O.V. Matveeva „Szórakoztató utánzat

speciális relativitáselmélet a klasszikus fizikával"

Főszerkesztő, a fizika-matematika doktora. Tudományok, professzor A.A. Rukhadze;

Szerkesztő: a fizika-matematika doktora. Tudományok, professzor R.G. Zaripov

Szerk. URSS, Moszkva. 2012

A speciális relativitáselmélet alapjai rendkívül egyszerűek. Megismerkedni a speciális relativitáselmélet kinematikájával és az ahhoz kapcsolódóan relatív mozgás lelassítja az időt és csökkenti a mozgó testek hosszirányú méreteit, elegendő ismerni a Pitagorasz-tételt és a legegyszerűbb előállítási képességet algebrai műveletek. A relativitáselmélet alapjainak egyszerűsége azonban elképesztően ellentétben áll az észlelés nehézségével, és olykor azzal, hogy a szkeptikusok a közönséges józan észre támaszkodva teljesen elutasítják a speciális relativitáselmélet következményeit. Egyes népszerű relativitáselméleti könyvek szerzői azzal magyarázzák egy ilyen ellentét létezését, hogy a szkeptikusok józan észét a „megfagyott elképzeléseink” táplálják. mindennapi élet" Koncepció józan ész, sok fizikus szerint más jelentést kapott, és szinte az igazság kritériuma a fizikában az őrület jelenléte lett az ideákban, nem pedig a józan ész követelményeinek való megfelelés.

A tavaly megjelent könyv V.N. Matveeva és O.V. Matveev „A speciális relativitáselmélet szórakoztató utánzata a klasszikus fizika eszközeivel” rehabilitálja a mindennapi józan észt, mivel szimulálja a relativisztikus időt és Einstein speciális relativitáselméletének olyan relativisztikus hatásait, mint a Lorentz-összehúzódás, az idődilatáció, a relativisztikus Doppler-effektus, az ikerparadoxon. , hatás a klasszikus fizika legegyszerűbb eszközeivel Skobeltsyna-Bella. Utánozzák őket anélkül, hogy feladnák a szokásos hétköznapi józan észt, amelyet a múlt században kiszorított az „őrült eszmék” diadala. Lorentz transzformációkat kapunk. A négydimenziós téridő szimulációjának módjait mutatjuk be. A szimulációban először nem a klasszikus kinematika válik a speciális relativitáselmélet speciális esetévé, hanem a speciális relativitáselmélet kinematikája válik a klasszikus kinematika sajátos következményévé.

A szimulációt olyan objektumok viselkedésének példái alapján végeztük, amelyek lassú mozgásuk lévén mégis a speciális relativitáselmélet törvényeihez hasonló törvények szerint viselkednek.

A mentális megfigyelés tárgyai az egyes bárkák és uszálycsoportok, amelyek egy lapos fenekű mélységi tározó felszínén helyezkednek el. hálló vízzel töltve. Az uszályok olyan műszaki eszközökkel vannak felszerelve, amelyek metrológiai műveleteket végeznek. A rendelkezésre álló technikai eszközök közé tartoznak a vízfelszínen uszályok között száguldó gyorshajók, valamint az uszályok és a fenék között cirkáló nagysebességű víz alatti siklók. A nagysebességű csónakok és ingajáratok sebessége az Vés hozzáférhetetlen más úszó létesítmények számára, pl. sebesség v a nagysebességű úszó járművek osztályába nem tartozó bárkák megfelelnek az egyenlőtlenségnek v < V. Az uszályok mindegyike órával van felszerelve, melynek inga funkcióját egy nagysebességű sikló látja el, amely az uszály és a fenék között függőleges (az adott uszályhoz viszonyított) vonal mentén tesz folyamatos mozgást. Minden lefelé és vissza ingajárathoz Δ idő szükséges t = 2h/V Z , Hol V Z– a víz alatti sikló merülési és felemelkedési sebessége, és az óraállás egyetlen referencia egységértékre történő változása kíséri az összes bárka esetében. Ez a referenciaérték mind az álló, mind a mozgó bárkák esetében 2 h/V.A shuttle óra „mechanizmusa” nem csak az óramutatókat, hanem az uszályok összes műszaki eszközét is vezérli, biztosítva, hogy a munka sebessége arányos legyen az óra sebességével. Feltételezhető, hogy az időskála t uszályokon nyugalomban a vízhez viszonyítva megegyezik hétköznapi „földi” óráink időskálájával, i.e. a nyugalmi uszályokon és óráinkon mért értékek változásának sebessége azonos.

Az első szakaszban a nyugalomban lévő bárkák egy csoportját veszik figyelembe. Ebben az esetben abból indulunk ki, hogy ennek a csoportnak a különböző bárkáin az óraállások nincsenek szinkronban, pl. a csoport minden uszályán azonos órakettygés mellett az azonos időpillanatban mért értékek eltérőek lehetnek.

Feltételezve, hogy az uszályok valamilyen külső ok miatt (pl. szél hatására) megváltoztathatják a helyzetüket, a műszaki eszközöket az a funkciója bízza meg, hogy az uszályok közötti kölcsönhatás révén magas hőmérsékleten tartsák a távolságot egy adott csoport uszályai között. motorcsónakok.

A távolságtartás menete a következő.

Mindegyik bárkáról egy-egy gyorscsónak indul a szomszédos bárkához, amelyet elérve a hajó visszatér. Az uszály technikai eszközei óráikkal mérik a csónak mozgási idejét a szomszédos bárkához és vissza, és ha szükséges, közelebb vagy távolabb mozgatják a szomszédos bárkát, hogy ezt az időt megőrizzék és a „hely” távolságot állandóan tartsák. Az uszályok közötti „helyi” távolság fenntartásának ez a módszere nem igényli a különböző uszályok óraállásának szinkronizálását, és lehetővé teszi a szomszédos bárkák távolságának az egyes uszályoktól függetlenül történő figyelését anélkül, hogy megmérné a hajó mozgási idejét egy bárkáról. egy másikhoz ezeken az uszályokon szinkronban futó órákat használva .

Miután megvizsgáltak egy csoport uszályt nyugalmi állapotban, a könyv szerzői továbbmennek a koordinátarendszer képzeletbeli koordináta-rácsának metszéspontjain elhelyezkedő bárkák egy csoportjának vizsgálatára. K" . A csoport kezdetben nyugalomban van a tározó felszínén, majd lefordítják a koordinátarendszerével együtt K" nyugalmi állapotból sebességgel mozgó állapotba v a tengely irányába X" (a tengely a víz felszínén fekszik). Amikor uszálycsoportot gyorsít a sebességre v csökken az órák ketyegésének és a technikai eszközök sebessége az uszályokon. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy amikor a bárka sebességgel mozog v sebesség V Z az uszály és a fenék között a vízben cirkáló sikló bemerülése és felemelkedése a hipotenusok mentén derékszögű háromszögek, egyenlőnek bizonyul. Mozgó bárkákon töltött idő, amit a könyv szerzői szimulált időnek neveznek t" , lassabban is folyik, mint a „mi” időnk t néha.

A távolságtartás fent említett „lokációs” módszerével a hosszméretek (a tengely irányában) X" ) egy mozgó bárkacsoportról kiderül, hogy szerződött. Ez azért történik, mert a csónak hosszirányú mozgásának ideje előre-hátra sebességgel V– vÉs V+ v nagyobbnak bizonyul, mint a vízben nyugvó uszálycsoport esetében. Ha egy mozgó csoport bárkáin a technikai eszközök nem „tartanák meg” a távolságot az uszályok között, akkor ezt a csónak oda-vissza mozgási idejének növekedéseként és növekedésként érzékelnék. az uszályok közötti távolságban a tengely irányában X" néha. Ám az uszályok közötti távolságot helymeghatározó módszerrel nyomon követő eszközök a helytávolságot változatlanul tartják, amit mi a távolság csökkenéseként érzékelünk.

A mozgó uszálycsoport keresztirányú méretei megmaradnak.

Valóban, ha a tengely Y" tengelyére merőlegesen található a víz felszínén X" , majd a csónak a víz felszínén a derékszögű háromszögek befogói mentén halad sebességgel V. Ez megfelel a hajó mozgásának a tengely mentén Y" sebességgel V Y, a „mi” idő- és hosszskálán egyenlő . Az idő óta t" időnként lassabban folyik, mint az idő t, akkor a szimulált idő Δ t" a csónak oda-vissza mozgása a bárkák között függetlennek bizonyul a csoport sebességétől R" , és az uszályok közötti keresztirányú távolságot technikai eszközökkel úgy érzékeljük, hogy az nem változik a csoport sebességének változásával. Kívülről ugyanúgy érzékelik.

On végső szakasz a szerzők két uszálycsoport - csoport - óráinak szinkronizálását vizsgálják Rés csoportok R" – és a kapcsolódó koordinátarendszerek KÉs K" . Csoport Rés rendszer K pihenés a vízen, és a csoport R" és rendszer K" mozogni a vízen és a csoporthoz viszonyítva R sebességgel v.

Kezdetben az a feltételezés, hogy egy adott időpontban, amikor a koordinátarendszerek origói és tengelyei KÉs K" egybeesett, a mozgó és pihenő uszálycsoportok összes uszályán a leolvasást nullára nullázták. Ettől az időponttól kezdve a leolvasások szinkron változása egy mozgó bárkacsoport összes uszályán lassabban megy végbe, mint egy álló csoport uszályán a leolvasások szinkron változása.

Ha technikai eszközökkel egy csoport uszályain pihen R követni fogja a mellettük haladó bárka óráját r" mozgó csoport R" , akkor rögzítik egy mozgó bárka órájának lassúságát r" . Ha a technikai eszközök egy mozgó csoport bárkáin R" követni fogja a mellettük haladó bárka óráját, de a vízhez képest nyugalomban van r csoportok R, akkor rögzítik a bárka órájának gyorsulását r. Nincs szimmetria. A nyugalomban lévő uszályokon és a mozgásban lévő bárkákon aszimmetria van az óra ketyegésében. Az uszályok közötti távolság változása a mozgás irányában szintén aszimmetrikus. A mozgó csoport uszályai közötti hosszirányú távolságokat a nyugalmi csoport műszerei csökkentettnek érzékelik, míg a mozgó csoport műszerei a csoport nyugalmi, hozzájuk mozgó bárkái közötti távolságok növekedését rögzítik.

Nyilvánvaló, hogy ha a mozgó csoport technikai eszközei R" mérje meg egy csónak mozgási sebességét a csoportjuk egyik uszályáról egy másik uszályra, ezeken az uszályokon szinkronban futó órákat használva, akkor azt tapasztalják, hogy a csónak mozgási sebessége a mozgás irányában az uszályok csoportja, amelyet oldalról és a mozgási irány ellenében látunk, eltérő .

Feltételezve, hogy a csoportok bárkáin a technikai felszereltség R És R" nem érintkeznek vízzel, és nem rendelkeznek információval a vízhez viszonyított mozgásukról, majd nem találva a szinkronizálási alapot, amelyben a csónak oda-vissza sebességét eltérőnek feltételezik, újraszinkronizálják egy mozgó órán az órát. uszálycsoportot úgy, hogy az ott haladó csónak sebessége egyenlő legyen a visszafelé haladó motorcsónakokkal. Az ilyen újraszinkronizálás után a koordináták és az órajelek megjelennek különböző csoportok Bármilyen furcsának is tűnik, a bárkákról kiderül, hogy Lorentz-transzformációk kapcsolják össze őket. Ez különösen ahhoz a tényhez vezet, hogy a vízben nyugvó bárka órájának nyomon követése r, amely a vízhez képest álló helyzetben elhalad a mozgó csoport uszályai mellett, technikai eszközök a mozgó csoporton R" bárkák felfedezik az idő dilatációját az uszályon r. A mozgó és álló uszálycsoportok technikai eszközeivel végzett mérések eredményei szimmetrikussá válnak. Ez természetesen a távolságokra is vonatkozik. Egy másik csoporthoz képest mozgó csoport bárkái közötti távolság mindkét csoport műszereinek mérése alapján csökkenőnek bizonyul.

Mivel a Lorentz-transzformációk képezik a speciális relativitáselmélet formális alapját, nem nehéz megérteni, hogy a speciális relativitáselmélet minden „furcsa” kinematikai hatása szimulálható a mozgó bárkacsoportok példáján. Ezt szemléltetik a relativisztikus Doppler-effektust és az ikerparadoxont ​​vizsgáló mellékletek.