Собственная длина стержня равна 1,0 м. Определить его длину для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со скоростью 0,60c, направленной вдоль стержня.
Ответы на вопрос
Дано:
м — собственная длина стержня;
— скорость движения стержня относительно наблюдателя;
— скорость света в вакууме.
Найти: — длину стержня для наблюдателя.
Решение
Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, длина тела, движущегося относительно наблюдателя, сокращается в направлении движения. Это явление называется лоренцевым сокращением длины.
Длина движущегося стержня определяется по формуле:
где:
— собственная длина стержня, измеренная в системе отсчёта, в которой он покоится;
— длина стержня в системе отсчёта наблюдателя, относительно которого стержень движется;
— скорость стержня;
— скорость света в вакууме.
Поскольку скорость движения направлена вдоль стержня, сокращение длины происходит по всей его длине.
Подставим известные значения:
Сократим :
Ответ
Длина стержня для наблюдателя составит 0,80 м (80 см).
Таким образом, при движении со скоростью вдоль своей оси стержень будет казаться короче с точки зрения измерений в системе отсчёта наблюдателя: его длина уменьшится на м, то есть на 20% по сравнению с собственной длиной.
Важно отметить, что в системе отсчёта, связанной с самим стержнем, его длина остаётся неизменной и равной м. Сокращение длины наблюдается только в системе отсчёта, относительно которой стержень движется.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

