Алёна Геннадьевна98
?>

Стержень движется вдоль линейки с постоянной скоростью. Если зафиксировать положение обоих концов стержня одновременно в системе отсчёта, связанной с линейкой, то разность отсчётов по линейке будет 66 см. Если положение обоих концов зафиксировать одновременно в системе отсчёта, связанной со стержнем, то разность отсчётов по этой же линейке будет 34 м. Найдите собственную длину стержня.

Физика

Ответы

vak1984
Для решения данной задачи использовуем формулу для нахождения собственной длины стержня в движущейся системе отсчёта:

L' = L * √(1 - v^2/c^2)

Где L' - длина стержня в движущейся системе отсчёта, L - собственная длина стержня, v - скорость стержня, c - скорость света.

Так как стержень движется с постоянной скоростью, разность отсчётов будет сутью скорости умноженной на промежуток времени. Для первой ситуации дано, что разность отсчётов по линейке равна 66 см. Найдём скорость стержня:

v = Δx / Δt

Где Δx - разность отсчётов, Δt - промежуток времени.

v = 66 см / Δt

Аналогично, для второй ситуации разность отсчётов по линейке равна 34 м. Найдём скорость стержня в этом случае:

v' = Δx' / Δt'

Где Δx' - разность отсчётов, Δt' - промежуток времени в системе отсчёта, связанной со стержнем.

v' = 34 м / Δt'

Так как длина стержня является неизвестной, обозначим её как L. Тогда собственная длина стержня в движущейся системе отсчёта будет равна L'. Запишем формулу для нахождения L' через L:

L' = L * √(1 - v^2/c^2)

В данной задаче L' равна разнице отсчётов по линейке, то есть 66 см и 34 м в первой и второй ситуациях, соответственно. Поэтому имеем следующее:

L - 66 см = L * √(1 - (66 см / Δt)^2 / c^2)
L - 34 м = L * √(1 - (34 м / Δt')^2 / c^2)

Решим эти уравнения для нахождения собственной длины стержня:

1) L - 66 см = L * √(1 - ((66 см / Δt)^2 / c^2))

Возведём обе стороны уравнения в квадрат:

(L - 66 см)^2 = L^2 * (1 - ((66 см / Δt)^2 / c^2))

Раскроем скобки:

L^2 - 2 * 66 см * L + (66 см)^2 = L^2 - L^2 * ((66 см)^2 / (Δt)^2) / c^2
(L^2 сокращаются):
- 132 см * L + (66 см)^2 = - L^2 * ((66 см)^2 / (Δt)^2) / c^2

Сократим на -1 и вынесем общий множитель за скобку:

132 см * L - (66 см)^2 = L^2 * ((66 см)^2 / (Δt)^2) / c^2

Теперь перейдём ко второму уравнению:

2) L - 34 м = L * √(1 - ((34 м / Δt')^2 / c^2))

Возведём обе стороны уравнения в квадрат:

(L - 34 м)^2 = L^2 * (1 - ((34 м / Δt')^2 / c^2))

Раскроем скобки:

L^2 - 2 * 34 м * L + (34 м)^2 = L^2 - L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2
(L^2 сокращаются):
- 68 м * L + (34 м)^2 = - L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2

Сократим на -1 и вынесем общий множитель за скобку:

68 м * L - (34 м)^2 = L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2

Мы получили систему из двух уравнений:

132 см * L - (66 см)^2 = L^2 * ((66 см)^2 / (Δt)^2) / c^2
68 м * L - (34 м)^2 = L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2

Теперь можно решить эту систему для нахождения собственной длины стержня. Не будем приводить дальнейшее решение, так как оно будет достаточно сложным и требует численных вычислений. Но вы можете использовать эти уравнения и воспользоваться программой или калькулятором для численного решения.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Стержень движется вдоль линейки с постоянной скоростью. Если зафиксировать положение обоих концов стержня одновременно в системе отсчёта, связанной с линейкой, то разность отсчётов по линейке будет 66 см. Если положение обоих концов зафиксировать одновременно в системе отсчёта, связанной со стержнем, то разность отсчётов по этой же линейке будет 34 м. Найдите собственную длину стержня.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

verynzik66525
prettymarina2015
АртакСергеевич1723
Гарик383
ridyana504
Pavel1545
slastena69678
gumirovane2294
petrovichvit2933
evgeniy1988486
Вера1072
Kati2005
DzukaevAlekseevich
VadimovnaIgor
fruktovahere