Et eksempel fra STX 3.g

SRP om Einsteins Specielle Relativitetsteori

Se, hvordan en færdig opgave er bygget op. Brug den til at forstå form, struktur og faglige valg.

SRPFysik AMatematik B 41 sider

Om opgaven

Opgaven er skrevet af en elev i STX 3.g i SRP, Fysik A, Matematik B og fylder 41 sider. Navne og andre personoplysninger er fjernet. Brug den til at se, hvordan opgaven er bygget op, og hvilke valg eleven har truffet undervejs. Den kan ikke afleveres som din egen: teksten ligger åbent på nettet og fanges af plagiatkontrollen.

Opgavens overskrifter

  • Indledning
  • Inertialsystemer
  • Klassisk Mekanik
  • Galilei-transformationen
  • Opgøret med den klassiske mekanik
  • Æterteorien
  • Michelson-Morley eksperimentet
  • Interferometeret
  • Eksperimentet
  • Det specielle relativitetsprincip
  • Grundlæggende begreber ved Einsteins postulat
  • Samtidighed
  • Længde
  • Lorentz-transformationen
  • Udledning
  • Lorentz-transformationen på differens og differentialform
  • Relativistisk Kinematik
  • Lorentz-transformationens hastighedstransformationer
  • Særtilfælde med paralle hastigheder
  • Længdeforkortning
  • Tidsforlængelsen
  • Feynman-uret
  • Myonens levetid
  • Forsøget
  • Scintilatoren og PMT (Photo Multiplier Tube)
  • Den Specielle relativitetsteori d. 21/12/2
  • Side 3 af
  • Databehandling
  • Opgave
  • Eksperimentel bestemmelse af lysets hastighed

Uddrag fra opgaven

STX 3.g

The study investigates Einstein’s special theory of relativity which we first published in an article in 1905. This theory completely goes against the way classical Newtonian Mechanics until then had described the world. The legendary Michelson-Morley experiment had defined that the speed of light was not dependent on the direction. Einstein took this outcome further and in his special theory of relativity one of his two postulates says that the speed of light has to be finit. Since the speed of light has an important role in the theory, this speed has again and again been measured by different scientist almost completely eradicating all uncertainties. We have ourselves measured the speed of light by using Foucaul’ method with the turning mirrors. We have also studied the Galileian-transformation. This was the backbone of the Newtonian Mechanics, until it was changed to the Lorentz-transformation, to accommodate Einsteins new Theories. We have also visited the University of Aarhus, where we have studied the cosmic particles, more precisely the muon. We have farely accurately found the meanlifetime of a muon in rest.

position, hastighed, mm, ofte bruge et Kartesisk koordinatsystem. Det kartesiske koordinatsystem, som bygger på Euklidisk geometri udviklet af René Descartes, er et retlinet koordinatsystem med to eller tre indbyrdes ortogonale akser henholdsvis (x,y,z). Derudover er tiden defineret i hele rummet, da denne indgår i de fysiske lovmæssigheder. Et kartesisk koordinatsystem eller referencesystem, hvor Newtons 1. lov gælder, kaldes et inertialsystem. Dette betyder imidlertid også at Newtons 2. og 3. Lov gælder, og dette vil senere blive vist ved Galileitransformationen.

Klassisk Mekanik

Galilei-transformationen

Betragt to inertialsystemer S og S’ der bevæger sig i en retlinet bevægelse således at origo i S’ rammer den positive x-akse i S, således at de to akser x og x’ er sammenfaldende, og henholdsvis y og y’ og z og z’ er parallelle. Inertialsystemerne bevæger i forhold til hinanden med den konstante hastighed v, da de opfylder Newtons første lov. Inddelingen af længde og tidsangivelser er lige stor i de to systemer og slutteligt gælder der, at i startpunktet for en given begivenhed er tiderne t og t’ lig nul i begge inertialsystemer.

Hvis en begivenhed finder sted et sted i rummet fx et sammenstød af to partikler vil der ifølge Galilei-transformationen være følgende sammenhæng mellem begivenhedens position i S og S’ når en translation af koordinater finder sted: Det bemærkes, at begivenhedens position i henholdsvis …

Uddraget er læst maskinelt fra elevens PDF, så enkelte ord kan stå forkert. Hele opgaven står herunder.

Elevopgaven

Fuld skærm