武漢理工大學(xué)大物習(xí)題答案1012.ppt

練習(xí)10(43) 洛侖茲變換,一、選擇題,1.D,2.A,3.B,二、填空題,1. C,2.,3.,狹義相對論的兩個基本原理是,在一切慣性系中，物理規(guī)律具有相同的數(shù)學(xué)形式。,（狹義）相對性原理：,在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同恒為c。,光速不變原理：,1.解：,三、計(jì)算題,解：,固有時(shí)間,或直接由時(shí)間膨脹效應(yīng),2.,由洛侖茲變換,練習(xí)11（44） 相對論時(shí)空觀,一、選擇題,1.,*2. 如果考慮多普勒效應(yīng)，全錯,如果不考慮多普勒效應(yīng),所以,3.C,由長度收縮效應(yīng),若問宇航員到達(dá)目的地需多長時(shí)間,由地面站看來宇航員到達(dá)目的地需多長時(shí)間,二、填空題,1.,2.,3.,以B 船為S 系，,S 系中A 船的長度不足100m。,三、計(jì)算題,1一靜止長度為的 火箭以速度 相對地面運(yùn)動，從火箭前端發(fā)出一個光信號，對火箭和地面上的觀察者來說，光信號從前端到尾端各用多少時(shí)間。,解,方法一,系（箭）：,系,方法二 利用洛倫茲變換,*方法三,2.解,設(shè)飛船為 系，地球S 為系，則 u = 0.6c,彗星相對S系的速度vx= -0.8c，相對 系的速度為,所以宇航員看到彗星以速度0.946c 向他飛來。,解法一：,從地球上看，發(fā)現(xiàn)飛船的時(shí)間和地點(diǎn)分別為t1、x1 ，,飛船和彗星相碰的時(shí)間和地點(diǎn)分別為t2、x2（見圖）,則：,按照洛侖茲變換，在 系（飛船）對應(yīng)時(shí)間間隔為：,解法二：,從飛船上看，x1、x2 之間距離由尺縮效應(yīng)為：,所以相碰的時(shí)間為：,解法三：,為x1、x2 兩地的鐘測量的，是運(yùn)動的時(shí)間，在飛,船上測量的時(shí)間 為固有時(shí)間，由時(shí)間膨脹效應(yīng)：,則：,練習(xí)12 （45）相對論動力學(xué)基礎(chǔ),一、選擇題,1. C,2. D,3. A,根據(jù)動量守恒碰后組合粒子靜止,二、填空題,1.,2.,3.,1.解：,為電子在電場中獲得的動能,將e、U、m0、c 代入上式，求得：,相對論質(zhì)量：,三、計(jì)算題,另解,再由,2（舊練習(xí)）一個靜質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在恒力F=Fi（N）的作用下開始運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t ,它的速度和位移各是多少？在時(shí)間很短（tmc/F）的兩種極限情況下,和的值又各是多少？,2.解：,7-6 解：,米尺相對 靜止，它在 、 軸上的投影分別為：,米尺相對 沿 方向運(yùn)動，設(shè)速度為 ， 對 系中的,觀察者測得米尺在 方向收縮，而 方向的長度不變，,即：,則：,把 及 、 代入，則得：,則：,在 系中測得米尺長度為：,火 車,a,b,u,隧,道,A,B,在地面參照系S中看，火車長度要縮短。,例5、一火車以恒定速度通過隧道，火車和隧道的靜長是相等的。從地面上看，當(dāng)火車的前端b到達(dá)隧道的B端的同時(shí)，有一道閃電正擊中隧道的A端。試問此閃電能否在火車的a端留下痕跡？,在火車參照系S中，隧道長度縮短。但隧道的B端與火車b端相遇這一事件與隧道A端發(fā)生閃電的事件不是同時(shí)的，而是B端先與b端相遇，而后A處發(fā)生閃電，當(dāng)A端發(fā)生閃電時(shí)，火車的a端已進(jìn)入隧道內(nèi)，所以閃電仍不能擊中a端。,隧道B端與火車b端相遇這一事件與A端發(fā)生閃電事件的時(shí)間差t 為,隧道B端與火車b端相遇時(shí)，火車露在隧道外面的長度為,S系中的觀察者有一根米尺固定在x軸上，其兩端各裝一手槍。在S系中的x軸上固定另一根長尺，當(dāng)后者從前者旁邊經(jīng)過時(shí)，S系中的