• 2022-06-19
    地球上的观测者发现,一艘以0. 60c的速度航行的宇宙飞船将在5s后同一个以0.80c的速度与飞船相向飞行的彗星相撞。按照飞船上观察者的钟,还有多少时间允许他们离开原来的航线以避免相撞?
  • 解 把发现彗星定义为事件1,飞船和彗星相撞定义为事件2。在飞船参考系.这两个事件是同地发生的,因此二者的时间间隔[tex=1.429x1.143]BoIBUCjOfGrrCpXBiP4QhakOD4qLzggQnTL27gse01Y=[/tex]为原时。而在地球参考系,二者的时间间隔[tex=1.214x1.0]8pLpgH5UOp3Ky17nPxpYPQ==[/tex]为测时。因此,按照飞船上观察者的钟,允许他们离开原来的航线以避免相撞的时间为[tex=13.143x1.571]BoIBUCjOfGrrCpXBiP4Qhbqy+4TmtJwkJcME/G3Y+ivsbjK5CzpC3G1CSXicj/vc4P6rXkure5TArxS1//4ZDf0dd8GU+qu7WCa/9BVPXnM=[/tex]还可以这样解:把飞船钟和地面钟对齐指零定义为事件1.发现彗星定义为事件2。在地球参考系,这两个事件同时发生,二者的空间间隔,即飞船和彗星之间的距离[tex=1.429x1.0]BR/yWWML2gWUuhKehgVVzQ==[/tex]为测长:[tex=10.214x1.357]C+HXWhS/l2cpfkeLaeJZcVxA/ECcUkN1zpLLEpWiggGabF9bh/30eCPALgKe4cUk[/tex]在飞船参考系,飞船和彗星之间的距离[tex=1.643x1.143]l6WZdx8oNxX7H9X0FUDofqZMmzwT+ZaSd1wqrgZ0MIU=[/tex]为原长,有[tex=13.214x2.857]l6WZdx8oNxX7H9X0FUDofiFCU8nTUS4Lqefdez7anLOBdsre8eYkA1otIFwu082cRwXBYmy60nsuNmq5RUaEvp4YKkhRUS7D43gBbJA7Y8AEoVYhaYrVOA6TNeThl0FH[/tex]按照速度的相对论变换,在飞船参考系,彗星运动的速度为[tex=15.143x2.714]3WadlkNAu/vB+Io2gAYhVB4O19OpI+yrbXRZs2dUbo4CHpRFcHvAlXAFtagNQEQ5pmsxWusKXqpa3Jd/y7KmVJ8/XQ/Xa5L3hJhamAPnrhNFMFHPLUJf5ZRqL7vaq+9W[/tex]彗星走完8.75c的路程所需时间为[tex=6.143x2.357]rmwqbkq6cYsLPP7ZqQfcvZvcQhLi47z571Y/b84V9YM=[/tex]但由同时性的相对性可知,在飞船参考系观测是先发现彗星,然后才把飞船钟和地面钟对齐指零。因此,按照飞船上观察者的钟,发现彗星的时间为[tex=15.071x2.929]mdILuSh3uFPsiD0dmF/aYZZRXG7/fcBjHF5iRnuN2h7yzybHxDYp+gytaKzY+MmLF1DS1u+MNtgd/SR4mi9PTYTP9kRrGzi+NBbPoxZbocJty/cDnL1NoW5Y2WWiujUpjSBHoEYfNx4l1HLRrzhGrQ==[/tex]允许他们离开原来的航线避免相撞的时间为[tex=8.286x1.286]BoIBUCjOfGrrCpXBiP4QhRIziTEsAdoKZSA6Aw3TteE=[/tex]

    内容

    • 0

      设想地球上有一观察者测得一字宙飞船以0.60c的速率向东飞行,5.0's后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问:(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动? (2)从飞船中的钟来看,还有多少时间容许它离开航线,以避免与彗星碰撞?

    • 1

      设想地球上有一观察者测得一字宙飞船以[tex=2.214x1.0]RtmHSX/r1cqAWSewLii1SA==[/tex]的速率向东飞行,[tex=1.714x1.0]qGigxCh859nLOZY2NlOgFw==[/tex]后该飞船将与一个以[tex=2.214x1.0]nsnrCrmgrpZ+dft+LKwwrg==[/tex]的速率向西飞行的彗星相碰撞.试问:从飞船中的钟来看,还有多少时间允许它离开航线,以避免与彗星碰撞?

    • 2

      设想地球上有一观察者测到一宇宙飞船以 0.60 c 的速率向东飞行,发现 5 s 后 该飞船将与一个以 0.80 c 的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问:飞船中的人测到彗星将以多大的速率向它运动?

    • 3

      地球上的观察者发现一只以速率[tex=3.857x1.214]IaEQCuGD4Sb6UmtZ4fJgVw==[/tex]向东航行的宇宙飞船将在[tex=1.0x1.286]J1g6gA3B2oVmqmNlqElaoA==[/tex]后同一个以速率[tex=3.857x1.214]+ajgFPXeIIUOuPC/09o0kg==[/tex]向西飞行的彗星相撞.飞船中的人们看到彗星以多大速率向他们接近.

    • 4

      两艘宇宙飞船以相对地球以v=0.9c的速率相背飞行,则地球上观测两艘飞船的相对速率为(),一艘飞船上观测另一艘飞船的速率为()。