நவீன இயற்பியல்
β = 0.9-இல் நீளச் சுருக்கம்
அதிக β, L = L₀/γ-ஐ சுருக்கி வாசிப்புகளில் m = γ m₀-ஐ உயர்த்தும்.
β = 0.9-இல் நீளச் சுருக்கம் — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். அதிக β, L = L₀/γ-ஐ சுருக்கி வாசிப்புகளில் m = γ m₀-ஐ உயர்த்தும். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
நீளச் சுருக்கம்
அதிக β, L = L₀/γ-ஐ சுருக்கி, வாசிப்புகளில் m = γ m₀-ஐ உயர்த்தும்.
முறையான நீளம் L₀ கொண்ட ஒரு ராக்கெட், x திசையில் β வேகத்தில் நகரும்போது, ஆய்வகத்தில் குறைவாக அளக்கப்படுகிறது: L = L₀/γ, γ = 1/√(1−β²). இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்: கப்பல் ஒருமுறை L₀/γ-க்கு சுருங்கி அப்படியே இருக்கும் — மீண்டும் அலைவு இல்லை. K_class vs K_rel விளக்கப்படம், அதே β-இல் இயக்க ஆற்றல் ½mv²-இலிருந்து எவ்வாறு விலகுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.
- L = L₀/γ
- இயக்கத் திசையில்
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு 10-மீட்டர் ராக்கெட், உயர் வேகத்தில் உங்களை கடந்து செல்கிறது. நீங்கள் அதன் நீளத்தை சரியாக 10 மீட்டராவா, அதற்கு நீளமாகவா, அல்லது குறைவாகவா அளப்பீர்கள்?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- அதே 10 மீட்டர் — நீளம் சார்பு இயக்கத்தை சார்ந்திருக்காது.
- 10 மீட்டருக்கு நீளமாக.
- குறைவாக — ஒரு பொருளின் இயக்கத் திசையிலான நீளம், அது கடந்து செல்லும் ஒரு பார்வையாளருக்கு சுருங்கியதாகத் தெரிகிறது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- வேகப் பங்கு β = v/c
நீங்கள் அளப்பவை:
- லாரன்ஸ் காரணி γ
- சுருங்கிய நீளம் L (m)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- length-contraction-rocket முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். ராக்கெட்டின் முறையான (ஓய்வு-சட்ட) நீளம் 10 m நிலையானது; அதன் வேகம் β = 0.9.
- லாரன்ஸ் காரணி மற்றும் சுருக்கப்பட்ட-நீள வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் ராக்கெட்டின் வேகத்தை அமைத்து, உங்கள் (நிலையான) சட்டத்திலிருந்து அளக்கப்படும் அதன் சுருக்கப்பட்ட நீளத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
நீளச் சுருக்கம் — L = L₀/γ
ஒரு பொருளின் இயக்கத் திசையில் அளக்கப்படும் நீளம், நிலையான பார்வையாளரால் காணப்படும்போது, அதன் முறையான (ஓய்வு-சட்ட) நீளத்திலிருந்து சுருங்குகிறது: L = L_proper/γ, இங்கே γ = 1/√(1 − β²) ≥ 1.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, γ = 1/√(1 − β²) கணக்கிட்டு, பின்னர் முறையான நீளம் 10 m பயன்படுத்தி L = L_proper/γ கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- நீளச் சுருக்கம், இயக்கத் திசையிலான பரிமாணத்தை மட்டுமே ஏன் பாதிக்கிறது — ஒரு ராக்கெட்டின் அகலம் மற்றும் உயரம் (அதன் திசைவேகத்திற்கு செங்குத்தாக) மாறாமல் இருக்கும், அதன் நீளம் மட்டுமே சுருங்கும் — என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- நேர விரிவாக்கத்தைப் போலவே, நீளச் சுருக்கமும் சமச்சீரானது: ராக்கெட் ஓட்டுநரின் சொந்த சட்டத்திலிருந்து, பூமியே (மற்றும் அதில் உள்ள எல்லாமே) சார்பு இயக்கத் திசையில் சுருங்கியதாகத் தெரிகிறது, ராக்கெட் தானே அதன் சாதாரண 10 m நீளத்தை அளக்கிறது. இது ஒரு முரண்பாடு அல்ல ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- இந்த சோதனையின் β = 0.9 வேகத்தில் நகரும் ராக்கெட், γ ≈ 2.29 — அதாவது அதன் நீளம் அந்த காரணியால் சுருங்குகிறது, மேலும் அது ஒரு கடிகாரத்தை சுமந்திருந்தால், அந்த கடிகாரம் அதே காரணியால் சார்பாக மெதுவாக இயங்கும் (நேர விரிவாக்கம்). நேர விரிவாக்கம் மற்றும் நீளச் சுருக்கம், உண்மையில் அதே அடிப்படை இடகால வடிவியலின் இரண்டு முகங்கள் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- 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
- நீளச் சுருக்க ராக்கெட்டுக்கு வருக
- சார்பியல் அமைப்பைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- இயக்கத் திசையில் சுருங்கியது
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.
சிறப்பு சார்பியல்: நேர விரிவாக்கம்