దైర్ఘ్య సంకోచం: ఒక సాపేక్షతా రాకెట్

1 · ఊహించండి

10 మీటర్ల రాకెట్ మీ దగ్గర నుండి ఎక్కువ వేగంతో ఎగిరి వెళ్తుంది. మీరు దాని పొడవును ఖచ్చితంగా 10 మీటర్లుగా, ఎక్కువగా, లేక తక్కువగా కొలుస్తారా?

• అదే 10 మీటర్లు — పొడవు సాపేక్ష కదలికపై ఆధారపడదు.
• 10 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ.
• తక్కువ — కదలిక దిశలో వస్తువు పొడవు, అది దాటి వెళ్తున్న పరిశీలకునికి సంకోషించబడినట్లు కనిపిస్తుంది.

2 · అమరిక

1. length-contraction-rocket ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. రాకెట్ సరైన (విశ్రాంత-ఫ్రేమ్) పొడవు 10 m వద్ద స్థిరంగా ఉంది; దాని వేగం β = 0.9.
2. లోరెంజ్ కారకం, సంకోష-పొడవు రీడింగ్‌లను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి రాకెట్ వేగాన్ని సెట్ చేసి, మీ (స్థిర) ఫ్రేమ్ నుండి కొలిచిన దాని సంకోష పొడవును నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం β (x-అక్షం) పై సంకోష పొడవు L (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. β, 1 ను సమీపించేకొద్దీ అది తీవ్రంగా పడిపోతుందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, γ = 1/√(1 − β²) లెక్కించి, ఆపై సరైన పొడవు 10 m ఉపయోగించి L = L_proper/γ. రెండింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
2. దైర్ఘ్య సంకోచం కదలిక దిశ వెంబడి ఉన్న కొలతను మాత్రమే ఎందుకు ప్రభావితం చేస్తుందో వివరించండి — రాకెట్ వెడల్పు, ఎత్తు (దాని వేగానికి లంబంగా ఉన్నవి) మారవు, దాని పొడవు మాత్రమే పొట్టబడుతుంది.

5 · విస్తరించండి

1. కాల వ్యాకోచం లాగానే, దైర్ఘ్య సంకోచం కూడా సౌష్ఠవం: రాకెట్ పైలట్ స్వంత ఫ్రేమ్‌లో, సంకోషించబడి కనిపించేది భూమి (దానిపై ఉన్న సమస్తమూ) — సాపేక్ష కదలిక దిశలో — రాకెట్ మాత్రం తన సాధారణ 10 m పొడవునే కొలుస్తుంది. ఇది వైరుధ్యం కాదెందుకో వివరించండి.
2. ఈ ప్రయోగపు β = 0.9 వద్ద కదిలే రాకెట్‌కు γ ≈ 2.29 — అంటే దాని పొడవు ఆ కారకంతో సంకోషించబడడమే కాకుండా, అది గడియారాన్ని మోసుకెళ్తే ఆ గడియారం అదే కారకంతో (కాల వ్యాకోచం) నెమ్మదిగా నడుస్తుంది. కాల వ్యాకోచం, దైర్ఘ్య సంకోచం నిజానికి అదే అంతర్లీన స్పేస్‌టైమ్ జ్యామితి యొక్క రెండు ముఖాలెందుకో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు