Kontrakcija duljine: relativistička raketa

1 · Predviđanje

Raketa od 10 metara proleti pokraj tebe velikom brzinom. Mjeriš li njezinu duljinu točno 10 metara, duže ili kraće?

• Isti 10 metara — duljina ne ovisi o relativnom gibanju.
• Duže od 10 metara.
• Kraće — duljina objekta duž smjera gibanja čini se kontrahiranom promatraču pokraj kojeg se giba.

2 · Postava

1. Otvori postav length-contraction-rocket i pritisni Resetiraj. Vlastita (sustav-mirovanja) duljina rakete fiksirana je na 10 m; njezina brzina je β = 0.9.
2. Omogući očitanja Lorentzovog faktora i kontrahirane duljine.
3. Postavi brzinu rakete za svaki pokušaj i zabilježi njezinu kontrahiranu duljinu kako se mjeri iz tvog (mirujućeg) sustava.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj kontrahiranu duljinu L (y-os) naspram β (x-os) za svoja tri pokušaja. Opada li oštro kako β približava 1?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj γ = 1/√(1 − β²), zatim L = L_proper/γ koristeći vlastitu duljinu 10 m. Usporedi oba s tablicom.
2. Objasni zašto kontrakcija duljine pogađa samo dimenziju DUŽ smjera gibanja — širina i visina rakete (okomite na brzinu) ostaju nepromijenjene, samo se duljina skraćuje.

5 · Proširenje

1. Kao i dilatacija vremena, kontrakcija duljine simetrična je: iz sustava pilota rakete, Zemlja (i sve na njoj) izgleda kontrahirana duž smjera relativnog gibanja, dok raketa sama mjeri svoju normalnu duljinu od 10 m. Objasni zašto to nije kontradikcija.
2. Raketa ovog pokusa koja se giba brzinom β = 0.9 ima γ ≈ 2.29 — što znači da je i njezina duljina sažeta tim faktorom I, kad bi nosila sat, taj sat bi išao razmjerno sporo (dilatacija vremena) istim faktorom. Objasni zašto su dilatacija vremena i kontrakcija duljine doista dva lica iste temeljne geometrije prostor-vremena.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis