Vật lý hiện đại

Sự co độ dài tại β = 0.9

β cao làm ngắn L = L₀/γ và tăng m = γ m₀ trên các giá trị đo.

Sự co độ dài tại β = 0.9 — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. β cao làm ngắn L = L₀/γ và tăng m = γ m₀ trên các giá trị đo. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Co ngắn độ dài

β cao làm ngắn L = L₀/γ và tăng m = γ m₀ trong giá trị đọc.

β cao làm ngắn L = L₀/γ và tăng m = γ m₀ trong giá trị đọc.

• L = L₀/γ
• Dọc theo chuyển động

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Một tên lửa mét 10 bay qua bạn với tốc độ cao. Bạn đo chiều dài của nó chính xác bằng mét 10, dài hơn hay ngắn hơn thế?

Dự đoán cân nặng

• Các mét 10 tương tự - chiều dài không phụ thuộc vào chuyển động tương đối.
• Dài hơn mét 10.
• Ngắn hơn - chiều dài của một vật thể dọc theo hướng chuyển động của nó dường như bị thu hẹp lại đối với người quan sát nó đang di chuyển qua.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Phân số tốc độ β = v/c

Những gì bạn đo lường:

• Hệ số Lorentz γ
• Chiều dài hợp đồng L (m)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước length-contraction-rocket và nhấn Reset. Chiều dài thích hợp của tên lửa ( hệ quy chiếu đứng yên ) được cố định ở 10 m; tốc độ của nó là β = 0.9.
2. Kích hoạt hệ số Lorentz và các chỉ số có độ dài theo hợp đồng.
3. Đặt tốc độ của tên lửa cho mỗi lần thử và ghi lại chiều dài hợp đồng của nó được đo từ khung (đứng yên) của bạn.

phương trình điều khiển

Co chiều dài — L = L₀/γ

Chiều dài của một vật thể được đo dọc theo hướng chuyển động của nó, được nhìn thấy bởi người quan sát đứng yên, được rút gọn từ chiều dài (khung nghỉ) thích hợp của nó: L = L_proper/γ, trong đó γ = 1/√(1 − β²) ≥ 1.

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, hãy tính γ = 1 /√(1 − β²), rồi tính L = L_proper/γ bằng cách sử dụng độ dài thích hợp 10 m. So sánh cả hai với bảng.
• Giải thích tại sao sự co lại của chiều dài chỉ ảnh hưởng đến kích thước Dọc theo hướng chuyển động - chiều rộng và chiều cao của tên lửa (vuông góc với vận tốc của nó) không thay đổi, chỉ có chiều dài của nó ngắn lại.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Cũng giống như sự giãn nở của thời gian, sự co lại của chiều dài là đối xứng: từ hệ quy chiếu của chính phi công tên lửa, Trái đất (và mọi thứ trên đó) dường như co lại theo hướng chuyển động tương đối, trong khi bản thân tên lửa đo chiều dài thông thường của nó là 10 m. Giải thích tại sao điều này không mâu thuẫn.
• Tên lửa của thí nghiệm này di chuyển với tốc độ β = 0.9 có γ ≈ 2.29 - nghĩa là cả chiều dài của nó đều bị nén bởi hệ số đó VÀ, nếu nó mang theo một đồng hồ, thì đồng hồ đó sẽ chạy chậm tương ứng (giãn nở thời gian) bởi cùng một hệ số. Giải thích tại sao sự giãn nở thời gian và sự co lại chiều dài thực sự là hai mặt của cùng một hình học không thời gian cơ bản.

• 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

1. Chào mừng đến co ngắn độ dài tên lửa
2. Chọn thiết lập tương đối tính
3. Nhấn Phát
4. Co ngắn dọc theo chuyển động
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Thuyết Tương Đối Hẹp: Giãn Thời Gian