Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona III/2VY_32_INOVACE_663

Vzd ě lávací oblast:Fyzikální vzd ě lávání Tematická oblast:Speciální teorie relativity P ř edm ě t:Fyzika Výsti ž ný popis zp ů sobu vyu ž ití, p ř ípadn ě metodické pokyny: Vysvětlení základních postulátů STR na příkladech Klí č ová slova:Postuláty STR Druh u č ebního materiálu:prezentace Jméno autora:Mgr. Monika Klapková T ř ída/ro č ník:IV. Datum vytvo ř ení:

Speciální teorie relativity Postuláty STR

Tvůrce STR Albert Einstein ( – ) Narodil se v bavorském městečku Ulmu. Studoval na gymnáziu v Mnichově, maturitu dokončil na švýcarské střední škole v Aarau. V roce 1900 složil závěrečné zkoušky na curyšské polytechnice. Po skončení VŠ studia nemohl dva roky najít práci, v roce 1902 se stal zaměstnancem patentového úřadu v Bernu až do roku Poté byl jmenován profesorem teoretické fyziky na univerzitě v Curychu. Od dubna 1911 do srpna 1912 působil na německé univerzitě v Praze. Od roku 1913 pracoval jako ředitel fyzikálního ústavu v Berlíně. Einstein byl slavný po celém světě, ale to nacistům v Německu nezabránilo pronásledovat ho pro jeho židovský původ. V roce 1933 se vzdal německého občanství a žil v USA, kde až do své smrti pracoval v Princentonu. Během svého života uveřejnil více než 300 vědeckých prací. Jako šestadvacetiletý publikoval v roce 1905 svou speciální teorii relativity a o deset let později obecnou teorii relativity. Byl spoluzakladatelem kvantové fyziky, vypracoval teorii fotoelektrického jevu, Brownova pohybu a teorii měrných tepelných kapacit, zabýval se statistickou fyzikou. Nobelovu cenu obdržel Einstein v roce 1921 za vysvětlení fotoelektrického jevu.

Postuláty STR Princip relativity: Ve všech inerciálních soustavách platí stejné fyzikální zákony. Princip konstantní rychlosti světla: Ve všech inerciálních soustavách má rychlost světla ve vakuu stejnou velikost, nezávislou na vzájemném pohybu těchto soustav.

Příklad 1: V kosmické lodi, která se pohybuje rychlostí 0,9 c sedí ve směru pohybu lodi pozorovatel a dívá se do zrcadla. Uvidí svůj obraz v zrcadle?

Příklad 1 řešení: Pozorovatel ve shodě s prvním postulátem svůj obraz uvidí, protože loď pohybující se konstantní rychlostí je inerciální vztažnou soustavou, kde platí stejné fyzikální zákony jako na Zemi.

Příklad 2: Vysvětlete, proč je nesprávný názor, že člověk, který se pohybuje s kosmickou lodí rychlostí 0,9 c, má ohroženy tímto své životní funkce.

Příklad 2 řešení: Obdobně jako v příkladu 1 se jedná o loď pohybující se konstantní rychlostí, která je inerciální vztažnou soustavou, kde všechny děje, tedy i biologické, probíhají ve všech inerciálních vztažných soustavách stejně.

Příklad 3: Některé kosmické objekty, tzv. kvazary, se od nás vzdalují rychlostí až 0,87c, tj. asi km/s. Jaká je rychlost elektromagnetického vlnění vysílaného tímto kvazarem vzhledem k Zemi?

Příklad 3 řešení: Elektromagnetické vlnění vysílané kvasarem má stejnou fyzikální podstatu jako světlo, jeho rychlost podle druhého postulátu nemůže být závislá na pohybu zdroje, je tedy rovna rychlosti světla c.

Literatura a zdroje: Bartuška K.: Kapitoly ze speciální teorie relativity, SPN, Praha, 1991 Bartuška K.: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy IV, Prometheus, Praha, 2000 Soukup V., Veselý J.: Maturitní otázky fyzika, Fragment, ( )