Оптика и атомная физика. Анищенко И.А - 45 стр.

UptoLike

Рубрика: 

44
компонента длины стержня. Следовательно, l
x
=l
0x
(1-β
2
)
1/2
и
l
y
=l
0y
. Квадрат собственной длины стержня находится по
формуле:
l
0
2
= l
0x
2
+l
0y
2
=
()
()
l
l
l
l
l
x
y
11
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
22
+=
+=
β
ϑ
β
ϑ
β
βϑ
cos
sin sin
.
Отсюда окончательно для собственной длины стержня получаем:
l
0
=l
1
1
22
2
β
β
sin
ϑ
=1.08 м.
Ответ: l
0
=1.08 м.
Задача 2. С какой скоростью двигались в К-системе
отсчета часы, если за время t=5 с (в К-системе) они отстали от
часов этой системы на Δt=0.1 с?
Решение.
Свяжем с движущимися часами собственную систему отсчета К.
Условие отставания часов имеет вид t−τ=Δt, где τ - время
отсчитываемое по часам в системе координат К. Формула
лоренцевского замедления времени τ=t(1−β
2
)
1/2
принимает вид
t−Δt=t(1−β
2
)
1/2
. Следовательно:
(t−Δt)
2
= t
2
(1v
2
/c
2
).
Решая это уравнение относительно искомой скорости v,
получаем:
v=c
2
ΔΔt
t
t
t
= 0.610
8
м/с.
Ответ: v=0.610
8
м/с.
Задача 3. Ускоритель сообщил радиоактивному ядру
скорость v
1
=0.4c. В момент вылета из ускорителя ядро
выбросило в направлении своего движения β-частицу со
скоростью v
2
=0.75c относительно ускорителя. Найти скорость u
β-частицы относительно ядра.
                                                  44

компонента длины стержня. Следовательно, lx=l0x(1-β2)1/2 и
ly=l0y. Квадрат собственной длины стержня находится по
формуле:
                                 2                           2
                     ⎛ l    ⎞            ⎛ l cosϑ ⎞                     2

 l02 =   l0x2+l0y2= ⎜⎜ x 2 ⎟⎟ + l 2 y = ⎜⎜         ⎟ + ( l sin ϑ ) 2 = l (1 − β 2 sin 2 ϑ ) .
                                                 2 ⎟                  1− β2
                     ⎝ 1− β ⎠            ⎝ 1− β ⎠

Отсюда окончательно для собственной длины стержня получаем:

                                          1 − β 2 sin 2 ϑ
                               l0=l                         =1.08 м.
                                             1− β2
Ответ: l0=1.08 м.

     Задача 2. С какой скоростью двигались в К-системе
отсчета часы, если за время t=5 с (в К′-системе) они отстали от
часов этой системы на Δt=0.1 с?

     Решение.
Свяжем с движущимися часами собственную систему отсчета К′.
Условие отставания часов имеет вид t−τ=Δt, где τ - время
отсчитываемое по часам в системе координат К′. Формула
лоренцевского замедления времени τ=t(1−β2)1/2 принимает вид
t−Δt=t(1−β2)1/2. Следовательно:
                                     (t−Δt)2 = t2(1−v2/c2).
Решая это уравнение относительно искомой скорости v,
получаем:
                                      ⎛     Δt ⎞ Δt
                   v=c ⎜⎝ 2 − t ⎟⎠ t = 0.6⋅108 м/с.
Ответ: v=0.6⋅108 м/с.

     Задача 3. Ускоритель сообщил радиоактивному ядру
скорость v1=0.4c. В момент вылета из ускорителя ядро
выбросило в направлении своего движения β-частицу со
скоростью v2=0.75c относительно ускорителя. Найти скорость u
β-частицы относительно ядра.