第13章 相对论

1、范例1。两个惯性系的观测者o和o以0.6c的相对速度相互接近。如果两者的初始距离为20米，则o测量两者在经过时间t=_ _ _ _ _ _ _ _ _ s后相遇的情况。A，示例2:示例3:宇宙飞船以0.8c的速度离开地球，从地球接收到的两个信号之间的时间间隔为10s，那么宇航员测量的相应时间间隔为：(A)6s(B)8s(C)10s(D)16.7s，示例4:火箭的子弹对火箭的速度测量v2，从火箭射出子弹到目标的间隔为：示例5:宇宙飞船从地球的另一端飞行到0.8c，光脉冲从船尾到船头，宇宙飞船观测者将宇宙飞船的长度传送到90米，地球上观测者将光脉冲从船尾传送到船头的空间间隔如下。(A)30米(B)

2、54米(C)270米(D)90米，宇宙飞船在s、地球系统s、s地球系统中，“光脉冲从船尾发射”的说法与“光脉冲接触弓”的说法不同，因此这两者，解决方案：在地球系中，宇宙飞船中队，示例5:宇宙飞船相对于地球飞行0.8c，从船尾进入船头，宇宙飞船的观测者测量宇宙飞船长度90米，地球的观测者将光脉冲从船尾传送到船头这两个事件的空间间隔如下。(A)30米(B)54米(C)270米(D)90米，例6:在与选手方向相同的v=0.6c运动的宇宙飞船上观察，需要多长时间？例6:地面短跑选手以10s跑完100米，在与选手方向相同的v=0.6c运动的宇宙飞船上观察，问这名选手跑了多远？花了多长时间？由洛伦兹变形的

3、解决方案：在宇宙飞船的观察者看来，选手们在12.5秒的时间里逆向行驶了2.25109米。示例7:飞船船体的固有长度为L0=90m，相对地面以匀速v=0.8c飞过一个观测站的上空。郭：(1)在观测站，航天器的船体通过观测站的时间间隔；(2)宇航员在宇宙飞船的船体经过观测站的时间间隔。(2)宇航员测量了宇宙飞船的船体通过观测站的时间间隔。(1)观测者测量船体长度的相对论效果，观测站测量了飞船船体通过观测站的时间间隔。示例8:在惯性系k中，两个事件同时发生在距离x轴1000米的两个点，在另一个惯性系k(沿x轴与k系相反的方向)中，两个事件发生的位置是在2000米处测量的时间间隔。解决方案：由洛伦兹变

4、换：解决方案2表示，洛伦兹保持不变：示例9:(问题5分钟)4368，观察到两个点之间t=5s的事件，x=9108m，这两个事件在相对于k系统以一定速度运动的k系列中完全相同在k界找到这两个事件的间隔。解法：因为t是原始时间，所以将两个系统的相对速度设定为v，就可以直接取得。第二个是洛伦兹不变量(例如，10:(项目5分钟)4378)，火箭以v=0.6c(c是真空的光速)的均匀速度向地球飞来。火箭发射后，在t=10s(火箭的时钟)上，该火箭以v1=0.3c的速度向地面发射导弹。问火箭发射后过了多久，导弹到达了地球。(地球上的时钟)。计算假定地面不移动。解法：地球导弹发射时间为火箭发射后3分钟，火箭

5、飞行地面时间：导弹飞向地球的时间为：1分钟，导弹发射后到达地面的时间为：1分钟，案例11将电子静止质量设为m0，将电子从0.6c加速到速度0.8c，0.128MeV，案例12:北京和上海直线相距1000公里，随时从两个地方同时开出一列车。现有航天器从北京到上海的方向经过高空，固定速度为v=9公里/秒。宇航员测量的两次列车运行时间之间的间隔是哪个先？宇宙飞船系统：从洛伦兹转换，上海先出发。例13:宇航员以0.6c的速度飞过地球，校准了他的手表和地球时钟，使其指向中午12点。根据宇航员的决定，火箭飞船将于下午12点30分通过相对静止的空间站，用无线电向地球报告。(1)此时空间站的时钟是什么时候？(

6、2)宇航员从地球到空间站的距离是多少？(？(3)地球上的观测者测量从地球到空间站的距离是多少？(？(4)地球接收无线电信号，地球上什么时候？(5)从地球收到无线电信号，宇宙飞船什么时候？问题13:宇航员以0.6c的速度飞向地球，校准了他的手表和地球时钟，都指向中午12点。根据宇航员的决定，火箭飞船将于下午12点30分通过相对静止的空间站，用无线电向地球报告。(1)此时空间站的时钟是什么时候？(2)宇航员从地球到空间站的距离是多少？(？解决方案：(1)火箭飞船最初测量时，空间站的时钟是下午12点37.5分，(2)宇航员测量了距离=，例13:宇航员乘坐火箭飞船以0.6c的速度飞越地球，校准了他的手

7、表和地球时钟，使其指向中午12点。根据宇航员的决定，火箭飞船将于下午12点30分通过相对静止的空间站，用无线电向地球报告。(3)地球上的观测者测量从地球到空间站的距离是多少？(？(4)地球接收无线电信号，地球上什么时候？解决方案：(3)地球的观测者测量距离=，(4)按地球的时钟传递信号所需的时间=距离/速度，下午12:37 . 5分22.5分=下午1:00从地球接收信号，例如13:宇航员以0.6c的速度在地球飞行时，他的手表和地球时钟指向中午12:00点。根据宇航员的决定，火箭飞船将于下午12点30分通过相对静止的空间站，用无线电向地球报告。(5)从地球收到无线电信号，宇宙飞船什么时候？解决方

8、案：(5)按下航天器时钟，信号传播所需时间=距离/速度，宇航员测量，下午12:30分18分=下午12:48接收地球信号。A，2，火车以一定速度通过隧道，火车和隧道的静态外观等。从地面观察，列车的前b到达隧道的前b时，闪电击中了隧道的后a。这个闪电能在列车的后部a上留下痕迹吗？在地面参考系统s中，火车的长度必须短。隧道a端的闪电在列车a端不留痕迹。在火车参考系统s中，隧道长度缩短。但是隧道b侧和列车b侧的黑社会事件并不是与隧道a侧同时发生的。b方和b方首先与b方发生黑社会事件后，与a方和b方发生黑社会事件的时差t是在a方发生闪电时无法与a方和a方抗衡的移动距离。隧道b与火车b的终点相遇时，火车暴

9、露在隧道外的长度如下：答案：B，C，C，B，D，选择题7。电子的运动速度v=0.99c，其动能为：(电子的静止能量为0.51 mev)(a)3.5 mev(b)4.0 mev(c)3.1 mev(d)2.5 mev，c，a，物理定律对所有惯性系都相同。换句话说，所有惯性系对所有物理定律都是平等的。在所有惯性系统中，真空的光速相同，与光源运动无关；在运动减少相对缓慢的2: s系统中，x轴上的距离为x的两个位置有两个同步钟a和b，在s系统中，x轴上有相同的钟a。s系统在x方向相对于s系统以恒定速度移动，速度为v，遇到a和a时将两个读数都设置为0。那么当a钟遇到b钟的时候，s系的b种读数是；此时，s

10、系统的a时钟读数为。，在2: s系统中，x轴上的距离为x的两个位置有两个同步钟a和b，在s系统中，x轴上有相同的钟a。s系统在x方向相对于s系统以恒定速度移动，速度为v，遇到a和a时将两个读数都设置为0。那么当a钟遇到b钟的时候，s系的b种读数是；此时，s系统的a时钟读数为。填空3。速度u通过车站的高速列车，平台的观测者a观察到两个机器人同时绘制两个痕迹，距离1米，车观测者b测量了两个痕迹之间的距离？想：哪个长度是原来的长度？把“火车痕迹”看作“一尺”，在平台系统中两端同时测量为L1m，这是“非原来的长度”。“火车的痕迹”是隔板上的原始长度，问题6。(1)对于速度v=_，粒子的动量等于非相对论

11、动量的两倍。(2)对于速度v=_ _，粒子的动能等于静止能量。空白问题7。实验室有一个以0.5的速度飞行的原子核，这个原子核沿着其移动方向以0.8的速度向原子核发射电子，同时向相反方向发射一个光子， 实验室的观察者测量电子的速度是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 空问题8将电子停止质量设置为m0，要将一个电子从停止加速到0.6c，请执行操作_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。0.128MeV，解决方案：在问题中应用计算，伽利略速度转换，求出两个统治者的相对速度。也就是说，这显然是错误的。相对速度必须使用相对速度转换进行查找。也就是说，在计算问题2:惯性系k中，测量两个事件在相同位置发生的时间间隔为4s。在不同惯性系统k上，两个