Nüüdisaegne füüsika
Pikkuskahanemine β = 0,9 juures
Kõrge β lühendab L = L₀/γ ja suurendab näidikul m = γ m₀.
Pikkuskahanemine β = 0,9 juures — interaktiivne Nüüdisaegne füüsika simulatsioon. Kõrge β lühendab L = L₀/γ ja suurendab näidikul m = γ m₀. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Pikkuskahanemine
Kõrge β lühendab L = L₀/γ ja tõstab näidikul m = γ m₀.
Rakett omasugase pikkusega L₀, liikudes β-ga mööda x-i, mõõdetakse laboris lühemana: L = L₀/γ, kus γ = 1/√(1−β²). Vajuta Esita: laev tõmbub korra kokku L₀/γ-ni ja jääb sinnapaika — tagasi võnkumist pole. K_class vs K_rel diagramm näitab, kuidas kineetiline energia eraldub ½mv²-st samal β-l.
- L = L₀/γ
- Piki liikumist
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
10-meetrine rakett lendab sinust mööda kõrgel kiirusel. Kas sa mõõdad tema pikkuseks täpselt 10 meetrit, rohkem või vähem?
Kaalutavad ennustused
- Sama 10 meetrit — pikkus ei sõltu suhtelisest liikumisest.
- Rohkem kui 10 meetrit.
- Vähem — keha pikkus mööda tema liikumise suurt näib vaatlejale, millest ta möödub, kahanenuna.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Kiiruse osa β = v/c
Mida sa mõõdad:
- Lorentzi tegur γ
- Kahanenud pikkus L (m)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava pikkuskahanemise raketi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Raketi oma- (pukeraami) pikkus on fikseeritud 10 m; tema kiirus on β = 0,9.
- Lülita sisse Lorentzi teguri ja kahanenud pikkuse näidud.
- Sea iga katse jaoks raketi kiirus ja kirjuta üles tema kahanenud pikkus, mõõdetuna sinu (paigalseisvas) raamist.
Juhtiv võrrand
Pikkuskahanemine — L = L₀/γ
Keha pikkus, mõõdetuna mööda tema liikumise suurt, nagu näeb paigalseisev vaatleja, on kahanenud tema oma- (pukeraami) pikkusest: L = L_proper/γ, kus γ = 1/√(1 − β²) ≥ 1.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses γ = 1/√(1 − β²), seejärel L = L_proper/γ, kasutades oma pikkust 10 m. Võrdle mõlemat tabeliga.
- Selgita, miks pikkuskahanemine mõjutab ainult mõõdet LIIKUMISE SUUNAS — raketi laius ja kõrgus (tema kiirusega risti) püsivad muutumatud, ainult tema pikkus lüheneb.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Nagu aeglasenemine, on pikkuskahanemine sümmeetriline: raketi piloodi enda raamis on just Maa (ja kõik sellel), mis näib kahanenuna suhtelise liikumise suunas, samas kui rakett mõõdab oma normaalse 10 m pikkuse. Selgita, miks see ei ole vastuolu.
- Selle eksperimendi rakett kiirusel β = 0,9 omab γ ≈ 2,29 — mis tähendab, et nii tema pikkus on surutud selle teguri võrra KUI ka, kui ta kannaks kella, jookseks see kella vastavalt aeglaselt (aeglasenemine) samas teguris. Selgita, miks aeglasenemine ja pikkuskahanemine on tegelikult kaks nägu samast alusest ruumiaja geomeetriast.
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — A.5 Galilean and special relativity
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Tere tulemast pikkuskahanemise raketi juurde
- Vali relatiivsuse seadistus
- Vajuta Esita
- Lühenenud piki liikumist
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.