本章优化总结时空的相对性1
“同时”的相对性在经典的物理学上,如果两个事件在一个参考系中认为是同时的,在另一个参考系中一定也是同时的;而根据爱因斯坦的两个假设,同时是相对的
“长度”的相对性(1)如果与杆相对静止的人认为杆长是l0,与杆相对运动的人认为杆长是l,则两者之间的关系为l=l0
(2)一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
“时间间隔”的相对性运动的人认为两个事件时间间隔为Δt′,地面观察者测得的时间间隔为Δt,则两者之间关系为Δt=
离地面6000m的高空大气层中,产生一π介子以速度v=0
998c飞向地球
假设π介子在自身参考系中的平均寿命为2×10-6s,根据相对论,地球上的观察者判断π介子能否到达地球
[解析]π介子在自身参考系中的平均寿命Δt0=2×10-6s,地球上观察者测得π介子的寿命为:Δt==3
16×10-5s
在地球上的观察者看来,π介子一生可飞行距离为s=vΔt=9461m>6000m
故判断结果为π介子能够到达地球
[答案]能到达由于时间延缓效应,粒子的寿命变长,利用Δt=求解即可
假想在2050年,有一太空船以0
8c的速度飞向“月球太空站”
一科学家在月球上测量运动中的太空船长度为200m,此太空船最后在月球上着陆,此科学家再度测量静止的太空船的长度,求测量的结果为多少
解析:设在月球上测得运动的太空船长度为l,静止的太空船长度为l0,依据狭义相对论的长度收缩效应有l=l0,所以l0==m≈333m
答案:333m质速关系和质能关系1
质速关系物体的质量会随物体的速度的增大而增大,物体以速度v运动时的质量m与静止的质量m0之间的关系为m=
(1)v≪c时,=0,此时有m=m0,也就是说:低速运动的物体,可认为其质量与物体运动状态无关
(2)物体的运动速率无限接近光速时,其相对论质量也将无限增大,其惯性也将无