Pikkuskahanemine: relatiivsusrakett

1 · Ennusta

10-meetrine rakett lendab sinust mööda kõrgel kiirusel. Kas sa mõõdad tema pikkuseks täpselt 10 meetrit, rohkem või vähem?

• 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.

2 · Seadista

1. Ava pikkuskahanemise raketi eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Raketi oma- (pukeraami) pikkus on fikseeritud 10 m; tema kiirus on β = 0,9.
2. Lülita sisse Lorentzi teguri ja kahanenud pikkuse näidud.
3. Sea iga katse jaoks raketi kiirus ja kirjuta üles tema kahanenud pikkus, mõõdetuna sinu (paigalseisvas) raamist.

3 · Kogu andmeid

Joonista kahanenud pikkus L (y-telg) β (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks. Kas ta langeb järsult, kui β läheb 1-le ligi?

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses γ = 1/√(1 − β²), seejärel L = L_proper/γ, kasutades oma pikkust 10 m. Võrdle mõlemat tabeliga.
2. Selgita, miks pikkuskahanemine mõjutab ainult mõõdet LIIKUMISE SUUNAS — raketi laius ja kõrgus (tema kiirusega risti) püsivad muutumatud, ainult tema pikkus lüheneb.

5 · Laienda

1. 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.
2. 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.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte