Теория относительности. Учебное пособие. Розман Г.А. - 11 стр.

                           Ðåøåíèå. I âàðèàíò.                                                        l 3 êì
     Â áîëüøèíñòâå çàäà÷, êàê è â äàííîé, óñëîâèå ôîðìóëèðóåòñÿ                                vâ =     =     = 1,5 êì/÷.
                                                                                                     T     2÷
â ÑÎ “Çåìëÿ”. Ýòî ìåòîäè÷åñêè íå îïðàâäàíî, òàê êàê â
îïðåäåëåííîé ñòåïåíè “àáñîëþòèçèðóåò”, âûäåëÿåò â ñîçíàíèè                       Íåñìîòðÿ íà êàæóùóþñÿ ïðîñòîòó ðåøåíèÿ, ÷ðåçâû÷àéíî
ýòó ÑÎ. Íî ïîñëåäóåì çà àâòîðîì çàäà÷è è âûáåðåì ýòó ñèñòåìó               òðóäíûì ìîìåíòîì åãî ÿâëÿåòñÿ ââåäåíèå âñïîìîãàòåëüíîãî
îòñ÷åòà â êà÷åñòâå ðàáî÷åé ÑÎ. Èòàê, çàäà÷à áóäåò ðåøàòüñÿ â               âðåìåíè t′ , ÷èñëîâîå çíà÷åíèå êîòîðîãî íå äàíî â óñëîâèè çàäà÷è
ÈÑÎ “Çåìëÿ”. Ñäåëàåì â ýòîé ÈÑÎ ÷åðòåæ, ñîîòâåòñòâóþùèé                    è íå èçâåñòíî, êàê åãî íàéòè. Ðàññìîòðèì äðóãîé âàðèàíò ðåøåíèÿ
                                    óñëîâèþ çàäà÷è (ðèñ.2).                çàäà÷è, âûáðàâ äðóãóþ ÈÑÎ.
                                         Ââåäåì âñïîìîãàòåëüíîå
                           r        âðåìÿ t′ , êîòîðîå ëîäî÷íèê ïî-                                   II âàðèàíò
                           vâ                                                   Ïîñòàâèì ïåðåä ñîáîé âîïðîñ: íåò ëè òàêîé ÈÑÎ, â êîòîðîé
                                    òðàòèò äëÿ ïðîõîæäåíèÿ ïóòè
                                    ÎÀ, â êîíöå êîòîðîãî îí îá-            çàäà÷à ðåøàëàñü áû áîëåå ôèçè÷íî, áåç ââåäåíèÿ âñïî-
                                    íàðóæèâàåò ïðîïàæó âåñëà.              ìîãàòåëüíîãî âðåìåíè t′ , ñ áîëüøèì îñìûñëåíèåì ôèçè÷åñêèõ
  A          O                 B
                                    Ìîæíî ñîñòàâèòü ñëåäóþùèå òðè          ïîíÿòèé, âñòðå÷àþùèõñÿ â çàäà÷å? Íàïðèìåð, åñëè âçÿòü ÈÑÎ
                                    ðàâåíñòâà,      ó÷èòûâàþùèå,           “Âîäà” (ìû áóäåì äàâàòü íàçâàíèå ÈÑÎ ïî òîìó îáúåêòó, ñ
                                    ñîãëàñíî ÒÑÑ, ÷òî ñêîðîñòü             êîòîðûì ìîæíî ñâÿçàòü òåëî îòñ÷åòà äàííîé ÈÑÎ), òî â ýòîé ÑÎ
                         Ðèñ.2                                             âîäà íåïîäâèæíà, íåïîäâèæíî è âåñëî, è ëèøü ëîäêà óäàëÿåòñÿ è
                                    ëîäêè ïðè äâèæåíèè ïðîòèâ
òå÷åíèÿ ðàâíà ( v − v â ) , ïðè äâèæåíèè ïî òå÷åíèþ (v + v â ) , ãäå v —   ïðèáëèæàåòñÿ ê âåñëó. Ïðè÷åì, ýòî äâèæåíèå ëîäêè ïðîèñõîäèò
                                                                           â ñòîÿ÷åé (!) âîäå. Ïîýòîìó ïîòðåáóåòñÿ îäíî è òî æå âðåìÿ äëÿ
ñêîðîñòü ëîäêè â ñòîÿ÷åé âîäå, v ⠗ ñêîðîñòü òå÷åíèÿ âîäû:                óäàëåíèÿ è ïðèáëèæåíèÿ ê âåñëó. À òàê êàê äëèòåëüíîñòü (âðåìÿ)
     Π= v â (t + t ′) — ïóòü âåñëà,                                      â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ÿâëÿåòñÿ àáñîëþòíîé âåëè÷èíîé, òî è â
                                                                           ÈÑÎ “Âîäà” íà âîçâðàùåíèå ëîäêè ê âåñëó (êàê è â ÈÑÎ “Çåìëÿ”)
     OA = (v − v â )t ′ — ïóòü ëîäêè äî ïîâîðîòà,
                                                                           ïîòðåáóåòñÿ 1 ÷àñ. Âñåãî æå ëîäêà â äâèæåíèè áóäåò äâà ÷àñà (1
     AB = (v + v â ) t — ïóòü ëîäêè îò ïîâîðîòà äî âñòðå÷è c âåñëîì.       ÷àñ “òóäà” è 1 ÷àñ “îáðàòíî”). Ñòîëüêî æå âðåìåíè ïëûëî âåñëî
     Èç ÷åðòåæà âèäíî, ÷òî AB = OA + OB , èëè                              âìåñòå ñ âîäîé îòíîñèòåëüíî áåðåãà è ïðè ýòîì ïðîïëûëî (ñî
                      (v + vâ )t = (v − v â )t ′ + v â (t + t ′).          ñêîðîñòüþ âîäû) 3 êì. Ñëåäîâàòåëüíî, ñêîðîñòü âåñëà (è âîäû)
                                                                           ðàâíà
Ïîñëå ðàñêðûòèÿ ñêîáîê è ñîêðàùåíèÿ ïîäîáíûõ ÷ëåíîâ c
ðàçíûìè çíàêàìè, ïîëó÷àåì, ÷òî                                                                         l    3êì
                                                                                                vâ =      =     = 1,5 êì / ÷
                                       t = t ′.                                                        2t    2÷
     Òàêèì îáðàçîì, ïîëíîå âðåìÿ äâèæåíèÿ âåñëà (âìåñòå ñ âî-                  Ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ïî âòîðîìó âàðèàíòó âûáîðà ÈÑÎ íàì
äîé) ðàâíî                                                                 ïðèøëîñü èñõîäèòü èç òàêèõ âàæíûõ äëÿ êëàññè÷åñêîé ôèçèêè
                                                                           ïðåäñòàâëåíèé, êàê àáñîëþòíîñòü âðåìåíè, äëèíû è
                                 T = t + t ′ = 2 t.
                                                                           îòíîñèòåëüíîñòü ñêîðîñòè, èíâàðèàíòíîñòü ñàìîãî ñîáûòèÿ,
     Çà ýòî âðåìÿ âåñëî ïðîïëûëî ñî ñêîðîñòüþ âîäû ðàññòîÿíèå              óòâåðäèòüñÿ â ðàâíîïðàâèè ÈÑÎ è ñóùåñòâåííî óïðîñòèòü
                                      l = vâT ,                            ìàòåìàòè÷åñêèå ðàñ÷åòû. Íåò ñîìíåíèÿ, ÷òî òîò ÷èòàòåëü,
îòêóäà                                                                     êîòîðûé èùåò â çàäà÷àõ ôèçèêó, âûáåðåò 2-îé âàðèàíò ðåøåíèÿ.
20                                                                                                                                      21