Leathnú Ama: Turgnamh Smaoinimh an Chloig Solais

1 · Tuar

Buaileann ‘clog solais’ puls solais ar ais agus ar ais idir dhá scáthán, ag ticeáil uair amháin in aghaidh gach turais ann agus ar ais. Má bhogann an clog ar fad ag luas ard i gcoibhneas leatsa, an bhfeiceann tú ag ticeáil níos moille, níos tapa, nó ag an ráta céanna é le clog ionann atá ina stad?

• Níos moille — caithfidh puls solais chloig bhogtha cosán dronuilleo-gach níos faide a thaisteal (ón bhfráma breathnóra), mar sin tógann gach tic níos faide.
• Níos tapa — cuireann gluaiseacht dlús ar an gclog.
• An ráta céanna, ós rud é go n-itheann solas ag c i gcónaí beag beann ar ghluaiseacht an chloig.

2 · Socrú

1. Oscail an réamhshocrú light-clock-dilation agus brúigh Athshocraigh. Tá am dílis an chloig in aghaidh gach tice daingean ag 1 µs.
2. Cumasaigh na léamha fachtóir Lorentz agus ama leathnaithe.
3. Socraigh luas an chloig (mar chodán de luas an tsolais, β = v/c) do gach triail agus taifead an t-am leathnaithe a fheictear.

3 · Bailigh Sonraí

Breac an t-am leathnaithe Δt (y-ais) in aghaidh β (x-ais) do do chuid trialacha. An éiríonn an cuar go réidh ar dtús, ansin go géar?

4 · Anailísigh

1. Do thriail amháin, áirigh γ = 1/√(1 − β²), ansin Δt = γ·Δt_proper leis an am dílis 1 µs. Cuir an dá cheann i gcomórtas leis an tábla.
2. Mínigh cén fáth go bhfanann γ gar do 1 (beagnach aon leathnú) ag luasanna ísle ach go éiríonn go géar de réir mar a dhruideann β i dtreo 1 — ní fhágann cosán dronuilleo-gach an chloig solais go drámatúil níos faide go dtí go mbíonn luas an chloig ina chodán suntasach de luas an tsolais.

5 · Leathnaigh

1. Ó thaobh duine atá ag taisteal LEIS an gclog bhogtha, is é a chlog féin a bhreathnaíonn coitianta — agus clog ar an Domhan a bhreathnaíonn go moille ina ionad sin. Mínigh cén fáth go bhfeictear leathnú ama siméadrach idir beirt bhreathnóirí atá i ngluaiseacht choibhneasta, agus cén fáth nach contráthacht atá ann (réitear é de réir cé acu breathnadóir a athraíonn frámaí tagartha i ndáiríre).
2. Bogann satailítí GPS go tapa go leor gur cúis le leathnú ama choibhneasach-speisialta (móide imirc choibhneasach-ghinearálta ó ghrádaíocht níos laige ag airde) claochlú cloig intomhaiste, a cheartú i ndearadh an chórais. Cén fáth a thabharfadh neamhshuim ar an imirc an-bheag seo earráidí suímh GPS suntasacha faoi dheireadh thiar?

An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo

← Ar ais chuig an turgnamh

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor