题目内容

【题目】地球上的观察者发现一艘以速率向东航行的宇宙飞船将在5s后同一颗以速率向西飞行的彗星相撞.

1)飞船中的人看到彗星以多大的速率向他们靠近?

2)按照他们的钟,还有多少时间允许他们离开原来的航线避免碰撞?

【答案】1 2

【解析】

1)由洛仑兹速度变换,在飞船中测得彗星的速度为.

即彗星以的速率向飞船靠近.

2)以地球上发现飞船经过某地时飞船和彗星相隔的距离(即5s后就要碰撞的距离)为事件l,以地球上发现飞船和彗星就要相撞为事件2. 在地球上观察到的这两个事件发生在不同地点. 而这两事件对飞船来说发生在同一地点,飞船上测得的时间应为固有时间,此时间间隔为,即还有4s的时间允许他们离开原来的航线避免碰撞.在相对论的运动效应中,固有时间是让很多学生纠结的问题,本题问题(2)的解析明明白白地告诉我们,发生在同一地点的两个事件所经历的时间才是固有时间,明白时间与地点有关,是正确理解相对论时空观的基础.

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