ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.02.2024
Просмотров: 32
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тексерілді:__________ ДІЖО: Садықова.Л.Е
АТМ-22-1-1________
АТМ-22-1-2_________
ТҰҚБ-22-1_________
ТЖТК-22-1_________
ТҰҚБА-22-1________
«АРЫС ГУМАНИТАРЛЫ-ТЕХНИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖ » МЕКЕМЕСІ ОҚУ САБАҒЫНЫҢ ЖОСПАРЫ №64 \Ааралас сабақ\
Тақырыбы; Салыстырмалы теорияның элементтері
Модуль\ пән атауы:Физика Педагог:Шераздин Ақерке дайындаған 2023 жылғы «5» наурыз
1.Жалпы мәліметтер Мамандығы: 07140700-Автоматика, телемеханика және темір жол көлігіндегі қозғалысты басқару Курс-1, топ-АТМ 22-1 -1; АТМ 22-1-2 Біліктілік:4S07140703- Техник-электромеханик Мамандығы: 10410200 -«Темір жол көлігінде тасымалдауды ұйымдастыру және қозғалысты басқару» Біліктілігі: 4S10410205- «Тасымалдауды ұйымдастырушы технигі»
Курс-1, топ-ТҰҚБ 22-1
Мамандығы: 10410300-«Автомобиль көлігінде тасымалдауды ұйымдастыру және қозғалысты басқару»
Біліктілігі: 4S1040302- «Техник-электромеханик»
Курс:І Топ:ТҰҚБА 22-1
Мамандығы: 07160500-«Теміржолдың жылжымалы тартқыш құрамын пайдалану, жөндеу және техникалық қызмет көрсету»
Біліктілігі: 3W07160501-«Локоматив машинисының көмекшісі(түрлері бойынша)
3W07160502-«Локомативті жөндеу жөніндегі слесарі (түрлері бойынша)»
4S10410205- «Техник-электромеханик»
Курс:І Топ:ТЖТҚ 22-1
Сабақтың түрі:
Мақсаты
Міндеттер
-Эйнштейн постулаттары мен Лоренц түрлендірулерін қолдана отырып, релятивистік эффектілерді түсіндіру
-Галилейдің салыстырмалы принципі мен Эйнштейннің салыстырмалы принципін сәйкестендіру;
3.Оқу жаттығу процесінде білім алушылар меңгеретін күтілетін
нәтижелер және \немесе\ кәсіби дағдылар тізбесі
-Эйнштейн постулаттары мен Лоренц түрлендірулерін қолдана отырып, релятивистік эффектілерді түсіндіру
-Галилейдің салыстырмалы принципі мен Эйнштейннің салыстырмалы принципін сәйкестендіру;
- - Дыбыс толқындары-механикалық толқындардың бірі ретінде ұғым алады.
- Дыбыс сипаттамаларымен (қаттылығы,жоғарылығы және тембрі) таныстыру
және оларды ажырата білу.
-Әр түрлі ортадағы дыбыстың таралу жылдамдығымен таныстыру
- - Дыбыс толқындары-механикалық толқындардың бірі ретінде ұғым алады.
- Дыбыс сипаттамаларымен (қаттылығы,жоғарылығы және тембрі) таныстыру
және оларды ажырата білу.
-Әр түрлі ортадағы дыбыстың таралу жылдамдығымен таныстыру- Ауадағы тұрғын дыбыс толқындарының пайда болуын зерттейді;
4.Қажетті ресурстар:
Мультимедия және ұйымдастыру техникасы,
экран, маркерлер, слайдтар.
5.Сабақтың барысы:
Ұйымдастыру кезеңі. Оқушылармен сәлемдесу. Түгендеу. Раппорт: «Біз біргеміз». Үй тапсырмасын сұрау.
Жаңа тақырып
Эйнштейн постулаттары / Салыстырмалылық теориясының постулаттары
Арнайы салыстырмалы теорияның негізін қалаушы – А. Эйнштейн. Бұл теорияның негізіне, Ньютонның классикалық механикасындағы сияқты кеңістік пен уақыттың біртектілігі алынған. Сондықтан арнайы салыстырмалық теория кеңістік пен уақыттың физикалық теориясы ретінде қараллоды. Арнайы салыстырмалы теорияның қағидалары ретінде 1905 жилы А. Эйнштейн тұжырымдаған екі постулат алынады: 1)Салыстырмалы принцип. Табиғаттағы кез-келген физикалық құбылыс барлық инерциялық жүйеде бірдей өтеді. 2)Жылдамдықтың инвариантық принципі. Бос кеңістіктегі (ваккумдегі) жарық жылдамдығы, жарық көзі мен жарық қабылдағыштың қозғалысына тәуелсіз тұрақты маша. Табиғаттың іргелі қасиеттерін сипаттайтын А. Эйнштейннің 2-ші постулаты тәжірибеден алынған қорытындыларға негізделген.Эйнштейн бірінші болып мехника мен электродинамика заңдарын біріктірді және кеңістік пен уақытқа жаңа көзқарас берді. Арнайы салыстырмалылық теориясының екі постулаты негізінде ол Лоренц алған координаталарды, уақытты, денелердің сызықтық өлшемдерін түрлендіру формулаларын қорытып алды. Арнаулы салыстырмалық теориясының негізгі мәселесі: Инерциалды санақ жүйесінің (ИСЖ) бәрінде де бірдей бөлі-нетін физика заңдарын анықтау, яғни барлық инерциалды санақ жүйесі табиғат құбылыстарын сипаттау бірдей болуы үшін қажетті шарттарды анықтау болып табыла-ды. Бірақ бұндай зерттеулерді жүргізу үшін кеңістік пен уақыттың негізгі қасиеттерін қайта қарап, адам санасында қа-лыптасып қалған кейбір қате көзқарастардан бас тарту керек болдыАрнайы салыстырмалылық теориясы –кеңістіктің біртекті және және изотроптылығын, уақыттың біртектілігін бейнелейтін кеңістік пен уақыт жөнііндегі физмкалық теория. Арнаулы салыстырмалық теориясының өзіндік түсінік-тері және ұғымдары бар. Сонымен бірге классикалық физика-да қолданылып келген кейбір ұғымдардың мағынасы өзгер-тілді. Осы ұғымдарды қарастырайық.
Санақ жүйесі. Геометрияда санақ жүйесі кеңістіктің кез-келген нүктесімен байланыстырылады. Механикада санақ жүйесі міндетті түрде бір денемен байланыстырылады. Арнаулы салыстырмалық теориясында жүйені толық анықтау үшін бірнеше дене алу керек, өйткені нүктеден нүктеге коор-динат қана емес уақыт жүрісі де өзгереді. Бұл денелердің ор-нына сағаттарды алуға болады. Сонымен көп сағатпен безен-дірілген координаталар жүйесін релятивистік санақ жүйесі деп атауға болады. Арнаулы салыстырмалық теориясының материалдық нүкте ұғымы жоқ, оның орнына материалдық бөлшек ұғымы бар. Басқа ұғымдар:
Оқиға – берілген нүктеде берілген уақыт моментінде болатын құбылыс (мысалы жарқыл, нүктенің берілген уақыт моментінде берілген нүктеде орналасуы). Оқиғаны 4 шама сипаттайды: x,y,z,t немесе (x,t) деп белгілейік, оларды оқиға координаттары деп атайды. Жылдамдықты анықтау үшін 2 оқиғаның координатасын білу керек (x1,t1) және (x2,t2).
Сигнал – кеңістіктің бір нүктесінен екінші нүктесіне күштік әсерді беруге мүмкіндік беретін кез-келген процесс. Сигналдың таралу жылдамдығының жоғарғы шегі – жарық жылдамдығы. Егер денелердің жылдамдығы V<релятивистік емес деп аталады. Керісінше V≈C болса, онда арнаулы салыстырмалық теориясы қатынастарын пайдалану керек, бұндай жылдамдықтарды релятивистік деп атайды.
Сағаттар синхронизациясы.
Салыстырмалы теориясында уақыттың барлық нүктеде-гі синхронизациясының маңызы жоғары. Синхронизация де-геніміз әр жерде орналасқан сағаттар көрсеткіштерін бір-біріне сәйкестендірілуі. Классикалық механикада уақыт синхронизациясы оңай жүргізіледі. Координат басында тұратын сағаттан сигнал беріліп, сол уақытқа лайықталып басқа сағаттар қойылады. Сигнал шексіз үлкен жылдамдық-пен тараса бұл әдіс дұрыс болар еді. Бірақ арнаулы салыстыр-малық теориясында сигнал шекті жылдамдықпен таралады. Бұл жағдайда бір уақытта болатын құбылыстарды анықтау қиын.Мысалы: поездың екі шетіне найзағай түсті дейік. Поездың центріндегі сағат үшін бұл құбылыс бір уақытта болады делік. Бірақ найзағай түскен нүктелерде бұл екі құбылыс бір уақытта болмайды, өйткені 2-жақтағы сигнал біраз уақытқа кешігіп келеді. Ал біруақытта болуы үшін сигналдың таралу жылдамдығы шексіз үлкен болуы керек. Бұл шарт тек классикалық физикада қабылданған. Демек, сигналдың таралу жылдамдығын шекті деп қабылдасақ, әртүрлі сағаттар үшін біруақыттылық бірдей болмайды. Ол сағатты синхронизациялау әдісіне байланысты. Арнаулы салыстырмалық теориясында біруақыттылық ұғымы жоқ.Эйнштейннің салыстырмалылық принципі екі постулаттан тұрады.Бірінші постулаты кез келген инерциялық санақ жүйесінде бірдей бастапқы шарттарда барлық физикалық құбылыстар бірдей өтеді.Екінші постулаты жарық жылдамдығы вакумде жарық көзінің қозғалысына байланысты емес.Классикалық механикада кеңістік пен уақыт бір біріне байланысты емес деп қарастырылады. Сонымен қатар екі оқиға қарастырылған жүйеде бірдей болса, олар басқа да санақ жүйесінде бірдей болады. Мұндай болу мүмкін, егер өту уаөыты барлық жүйеде бірдей (абсолютті) және әсер лезде берілетін болса. Эйнштейннің теориясы бойынша әсерлесу жылдамдығы шекті және вакумдегі жарық жылдамдығынан артық болмауға тиіс. Олай болса екі оқиғаның бір мезгілде болуы салыстырмалы. Әдетте бұл басқа денелермен қандай да бiр санақ жүйесiн байланыстырады да, қозғалысты осы санақ жүйесiне қатысты қарастырады. Механикадағы Ньютонның заңдары орынды болатын санақ жүйелерiн инерциалды санақ жүйелерi деп атайды. Берiлген инерциалды санақ жүйесiне қатысты бiрқалыпты түзусызықты қозғалып бара жатқан кез-келген басқа санақ жүйесi де инерциалды болады, яғни ол жүйелерде де Ньютон заңдары орынды. Барлық инерциалдық жүйелерiнде механикалық құбылыстар бiрдей болып өтедi. Бұл тұжырым Галилейдiң салыстырмалылық принципi деп аталады. Математикалық тұрғыдан алғанда бұл принцип механика заңдарының кез-келген инерциалды санақ жүйесiнде бiрдей теңдеумен сипатталатынын көрсетедi. Ендi мынадай заңды сұрақ туындылайды: салыстырмалылық принципi тек механикалық процесстер үшiн ғана орынды ма, жоқ әлде басқа құбылыстар үшiн де орындала ма? Басқаша айтқанда, мысалы, электромагниттiк құбылыстар әртүрлi инерциалды санақ жүйелерiнде бiрдей өте ме? Бұл сұрақтың жауабы бiз ойлағандай тым оңай емес. Бұл жердегi негiзгi мәселе жарық жылдамдығымен байланысты. Максвелл теориясы бойынша жарықтың вакуумдығы жылдамдығы мынаған тең
м/с  |
| |
және ешнәрседен тәуелсiз әлемдiк тұрақты екенi шығады. Екiншi жағынан бұл тұжырым жылдамдықтарды қосудың классикалық заңына қарама-қайшы келедi. Оны мынадай мысалдың көмегiмен көрсетуге болады: Жерден u жылдамдықпен ғарыш кемесi ұшып шықсын делiк. Бiраз уақыттан соң ғарыш кемесiнiң жылдамдығының бағытында жарық сәулесiн жiберелiк. Оның Жерге қатысты жылдамдығы c, онда жылдамдықтарды қосудың классикалық заңына әйкес оның ғарыш кемесiне қатысты жылдамдығы v = с - u болуы тиiс. Яғни, жарықтың вакуумдағы жылдамдығының мәнi бiз оны қандай координат жүйесiнде өлшегенiмiзге байланысты болып шығады. Ал бұл максвелл теориясынан шығатын қортындыға қарама-қайшы.
 |
| |
Екi физикалық дерек: бiр жағынан жарық жылдамдығының тұрақтылығы, екiншi жағынан жылдамдықтарды қосудың классикалық заңы бiр- бiрiмен үйлеспейтiндей көрiнетiн. Бiрақ қалыптасқан тығырықтан шығудың жолын алғаш рет 1905 жылы Альберт Эйнштейн тапты. Ол осы қиыншылықтан шығуда өзiнiң ойлап тапқан арнайы салыстырмалылық теориясының негiзiне мынадай екi постулатты алды:
1. Салыстырмалылық принципi: Барлық инерциалды санақ жүйелерi физикалық тұрғыдан тең құқылы. Бастапқы шарт бiрдей болғанда барлық физикалық процесстер мұндай жүйелерде бiрдей болып өтедi. Эйнштейннiң салыстырмалылық принципi деп аталатын бұл принцип Галилейдiң механикадағы салыстырмалылық принципiн барлық, (соның iшiнде электромагниттiк те) процесстер үшiн жалпылайды.
2. Жарық жылдамдығының тұрақтылық принципi: Жарықты көзiнiң, не болмаса жарықты тiркеушiлердiң қозғалғанына, иә қозғалмағанына қарамастан, барлық инерциалды санақ жүйелерiнде, жарықтың жылдамдығы тұрақты шама болып қалады.
Осы екi принциптердiң негiзiнде iшкi қарама-қайшылықсыз теория тұрғызу үшiн, кеңiстiк пен уақыт жөнiндегi классикалық физикадағы қалыптасқан көзқарастарды түбiрiмен қайта қарау қажет болды. Мәселен, бiр-бiрiне қатысты х осiнiң бойымен v жылдамдықпен қозғалып бара жатқан инерциалды санақ жүйелерiндегi (5.3 - сурет) материалдық нүктенiң координаттары мен уақыттары мынадай өрнекпен байланысқан:
 | (5.1) |
 | (5.2) |
Бұл өрнек Лоренц түрлендiрулерi деп аталады. Бұл түрлендiрулер v жылдамдығының мәнi жарық жылдамдығымен салыстырғанда елеместей аз болатын шектiк жағдайда (v/c<^;<^;1) классикалық механикадағы Галилей түрлендiрулерiне өтедi.
Әдетте өзi тыныштықта тұрған жүйедегi дененiң ұзындығын өзiндiк ұзындығы деп атайды. Ендi осы бiлеушенiң К санақ жүйесiне қатысты ұзындығын анықталық. Ол үшiн оның ұштарының х1 және х2 координатарын уақыттың t1=t2 мезетiнде К санақ жүйесiнде өлшеу қажет. Онда (5.2) ге сәйкес бiлеушенiң әртүрлi санақ жүйелерiндегi ұзындықтары былай байланысады
Яғни
 | (5.4) |
Бұл жерден бiлеуше ұзындығының қозғалыс жылдамдығынан тәуелдi екенi көрiнiп тұр. Дененiң өзiндiк ұзындығы оның ең үлкен ұзындығы. Дене қозғалған кезде оның ұзындығы кемидi. Мұны ұзындықтың лоренцтiк қысқаруы деп атайды.
Бiр мезгiлдiлiктiң салыстырмалылығы. Классикалық физикадағы уақыт санақ жүйесiнен тәуелсiз, ол барлық санақ жүйелерiнде бiрдей өтедi. Ал релятивистiк физикадағы жағдай басқаша, арнаулы салыстырмалы теорияның постулаттары мұндай абсолют уақыттың жоқ екенiн көрсетедi.
Бұл бiрмезгiлдiлiктiң салыстырмалылығын, яғни барлық инерциалды санақ жүйлерi үшiн ортақ абсолют уақыттың болмайтынын көрсетедi.
Екi оқиғаның аралығындағы уақыт кезеңi де салыстырмалы. К′ санақ жүйесiнде тыныштықта тұрған А нүктесiнде уақыттың