题目内容
设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行,5.0s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问:
(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动?
(2)从飞船中的时钟来看,还有多少时间允许它离开航线,以避免与彗星碰撞。
(1)0.946c (2)4.0s
解析:这是一个相对论速度变换问题。取地球为S系,飞船为S′系,向东为x轴正向,则S′系相对S系的速率v=0.60c,彗星相对S系的速率ux=-0.80c
(1)由速度变换可得所求结果ux′=
=-0.946c
即彗星以0.946c的速率向飞船靠近。
(2)由时间间隔的相对性有Δt=
=5.0 s
解得Δτ=4.0 s
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