Теория относительности. Розман Г.А. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

118
считать
1
l и /
2
.
Но физически интереснее рассмотреть решение в СО “1-й велосипе-
дист”. И хотя сам 1-й велосипедист движется ускоренно в ИСОЗемля”,
но в своей СО он неподвижен. Второй же велосипедист в этой СО дви-
жется равномерно, так как по условию задачи его ускорение равно и
одно направленно с ускорением 1-го велосипедиста в
СОЗемля”. Та-
ким образом, благодаря выбору СО, удалось более сложное равнопере-
менное движение велосипедистов свести к несравненно более простому
равномерному движению. В СО “1-й велосипедист второй велосипе-
дист движется со скоростью
(
)
21
vv + , что следует из ТСС. Велосипедис-
тов разделяет расстояние в 130 м (длинаинвариантная величина!).
Этот путь 2-й велосипедист пройдет за время:
.
21
vv
l
t
+
=
Но время в классической физикеинвариант, следовательно, столь-
ко же времени оба велосипедиста будут двигаться до встречи и в СО
Земля”. Мы нашли основной ответ задачи, не решая квадратного урав-
нения. А теперь, зная время движения любого велосипедиста, можно
определить пройденный ими путь, используя уравнение движения вело-
сипедистов в СОЗемля”.
Например, для 1-го велосипедиста
.
2
2
1
11
ta
tvl =
Элементарный расчет дает следующие числовые данные:
.70,60,20
21
мlмlct ===
Обратим внимание на то, что к подобной задаче сводятся движения
тел, имеющих одно и то же ускорение, например, задача о свободном
движении 2-х тел в поле тяжести Земли. При этом не обязательно, что-
бы тела двигались навстречу друг другу, как в данной задаче.
Задача 4
Как быстрее и с наименьшей затратой энергии
переправиться на лод-
ке через реку?
                                                                     118

считать l1 и /2.
    Но физически интереснее рассмотреть решение в СО “1-й велосипе-
дист”. И хотя сам 1-й велосипедист движется ускоренно в ИСО “Земля”,
но в своей СО он неподвижен. Второй же велосипедист в этой СО дви-
жется равномерно, так как по условию задачи его ускорение равно и
одно направленно с ускорением 1-го велосипедиста в СО “Земля”. Та-
ким образом, благодаря выбору СО, удалось более сложное равнопере-
менное движение велосипедистов свести к несравненно более простому
равномерному движению. В СО “1-й велосипедист” второй велосипе-
дист движется со скоростью (v1 + v 2 ) , что следует из ТСС. Велосипедис-
тов разделяет расстояние в 130 м (длина — инвариантная величина!).
Этот путь 2-й велосипедист пройдет за время:
                                         l
                                 t=            .
                                      v1 + v 2
    Но время в классической физике — инвариант, следовательно, столь-
ко же времени оба велосипедиста будут двигаться до встречи и в СО
“Земля”. Мы нашли основной ответ задачи, не решая квадратного урав-
нения. А теперь, зная время движения любого велосипедиста, можно
определить пройденный ими путь, используя уравнение движения вело-
сипедистов в СО “Земля”. Например, для 1-го велосипедиста
                                            a1t 2
                               l1 = v1t −         .
                                             2
    Элементарный расчет дает следующие числовые данные:
                       t = 20 c, l1 = 60 м, l 2 = 70 м.
    Обратим внимание на то, что к подобной задаче сводятся движения
тел, имеющих одно и то же ускорение, например, задача о свободном
движении 2-х тел в поле тяжести Земли. При этом не обязательно, что-
бы тела двигались навстречу друг другу, как в данной задаче.

                             Задача №4
    Как быстрее и с наименьшей затратой энергии переправиться на лод-
ке через реку?