§ 25-1. Пространство и время в специальной теории относительности
Упражнение 17-2
- Космический корабль пролетает мимо вас со скоростью, модуль которой «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mi»§#965;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»80«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1084;«/mi»«mo»/«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1089;«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math». По вашим измерениям его длина
. Определите собственную длину
космического корабля.
- Стержень движется в продольном направлении с постоянной скоростью относительно ИСО. Определите модуль скорости движения стержня в этой ИСО, если длина стержня в ней в
раза меньше его собственной длины.
- Определите собственное время жизни
нестабильной частицы, покоящейся относительно наблюдателя, если при ее движении со скоростью, модуль которой «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi»§#965;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»95«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1084;«/mi»«mo»/«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1089;«/mi»«/mstyle»«/math» , время жизни равно «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»§#964;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»6«/mn»«mo»,«/mo»«mn»0«/mn»«mi»§#1084;§#1082;§#1089;«/mi»«mo».«/mo»«/mrow»«/mstyle»«/math»
- Ближайшая к Земле звезда
Центавра находится на расстоянии
световых лет (1 световой год — это расстояние, проходимое светом в вакууме за один год). С какой по модулю скоростью
должен лететь стартовавший с Земли космический корабль, чтобы достичь этой звезды за τ0=3,00 года по часам путешественников? Какой покажется длительность τ полета наблюдателю на Земле?
- Определите время жизни
нестабильной частицы, движущейся со скоростью «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mi»§#965;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»80«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1084;«/mi»«mo»/«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1089;«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math», которая пролетела от места своего рождения до точки распада расстояние
.
- Определите периметр
фигуры в системе отсчета наблюдателя, если он движется со скоростью, модуль которой «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi»§#965;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»75«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1084;«/mi»«mo»/«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1089;«/mi»«/mstyle»«/math», в направлении, параллельном одной из сторон квадрата, собственная длина стороны которого
.
- Определите площадь
квадрата, собственная длина стороны которого
, который движется со скоростью, модуль которой «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mi»§#965;«/mi»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo»,«/mo»«mn»80«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1084;«/mi»«mo»/«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1089;«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math», в направлении, параллельном одной из сторон.
- Вы решили отправиться в космический полет к звезде, удаленной от Земли на расстояние
световых лет. С какой по модулю скоростью
необходимо лететь, чтобы это расстояние с точки зрения земного наблюдателя сократилось до
световых лет?