武漢理工大學(xué)大物習(xí)題答案1012.ppt

練習(xí)10(43) 洛侖茲變換,一、選擇題,1.D,2.A,3.B,二、填空題,1. C,2.,3.,狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是,在一切慣性系中，物理規(guī)律具有相同的數(shù)學(xué)形式。,（狹義）相對(duì)性原理：,在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同恒為c。,光速不變?cè)恚?1.解：,三、計(jì)算題,解：,固有時(shí)間,或直接由時(shí)間膨脹效應(yīng),2.,由洛侖茲變換,練習(xí)11（44） 相對(duì)論時(shí)空觀(guān),一、選擇題,1.,*2. 如果考慮多普勒效應(yīng)，全錯(cuò),如果不考慮多普勒效應(yīng),所以,3.C,由長(zhǎng)度收縮效應(yīng),若問(wèn)宇航員到達(dá)目的地需多長(zhǎng)時(shí)間,由地面站看來(lái)宇航員到達(dá)目的地需多長(zhǎng)時(shí)間,二、填空題,1.,2.,3.,以B 船為S 系，,S 系中A 船的長(zhǎng)度不足100m。,三、計(jì)算題,1一靜止長(zhǎng)度為的 火箭以速度 相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，從火箭前端發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，對(duì)火箭和地面上的觀(guān)察者來(lái)說(shuō)，光信號(hào)從前端到尾端各用多少時(shí)間。,解,方法一,系（箭）：,系,方法二 利用洛倫茲變換,*方法三,2.解,設(shè)飛船為 系，地球S 為系，則 u = 0.6c,彗星相對(duì)S系的速度vx= -0.8c，相對(duì) 系的速度為,所以宇航員看到彗星以速度0.946c 向他飛來(lái)。,解法一：,從地球上看，發(fā)現(xiàn)飛船的時(shí)間和地點(diǎn)分別為t1、x1 ，,飛船和彗星相碰的時(shí)間和地點(diǎn)分別為t2、x2（見(jiàn)圖）,則：,按照洛侖茲變換，在 系（飛船）對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔為：,解法二：,從飛船上看，x1、x2 之間距離由尺縮效應(yīng)為：,所以相碰的時(shí)間為：,解法三：,為x1、x2 兩地的鐘測(cè)量的，是運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，在飛,船上測(cè)量的時(shí)間 為固有時(shí)間，由時(shí)間膨脹效應(yīng)：,則：,練習(xí)12 （45）相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),一、選擇題,1. C,2. D,3. A,根據(jù)動(dòng)量守恒碰后組合粒子靜止,二、填空題,1.,2.,3.,1.解：,為電子在電場(chǎng)中獲得的動(dòng)能,將e、U、m0、c 代入上式，求得：,相對(duì)論質(zhì)量：,三、計(jì)算題,另解,再由,2（舊練習(xí)）一個(gè)靜質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在恒力F=Fi（N）的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t ,它的速度和位移各是多少？在時(shí)間很短（tmc/F）的兩種極限情況下,和的值又各是多少？,2.解：,7-6 解：,米尺相對(duì) 靜止，它在 、 軸上的投影分別為：,米尺相對(duì) 沿 方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為 ， 對(duì) 系中的,觀(guān)察者測(cè)得米尺在 方向收縮，而 方向的長(zhǎng)度不變，,即：,則：,把 及 、 代入，則得：,則：,在 系中測(cè)得米尺長(zhǎng)度為：,火 車(chē),a,b,u,隧,道,A,B,在地面參照系S中看，火車(chē)長(zhǎng)度要縮短。,例5、一火車(chē)以恒定速度通過(guò)隧道，火車(chē)和隧道的靜長(zhǎng)是相等的。從地面上看，當(dāng)火車(chē)的前端b到達(dá)隧道的B端的同時(shí)，有一道閃電正擊中隧道的A端。試問(wèn)此閃電能否在火車(chē)的a端留下痕跡？,在火車(chē)參照系S中，隧道長(zhǎng)度縮短。但隧道的B端與火車(chē)b端相遇這一事件與隧道A端發(fā)生閃電的事件不是同時(shí)的，而是B端先與b端相遇，而后A處發(fā)生閃電，當(dāng)A端發(fā)生閃電時(shí)，火車(chē)的a端已進(jìn)入隧道內(nèi)，所以閃電仍不能擊中a端。,隧道B端與火車(chē)b端相遇這一事件與A端發(fā)生閃電事件的時(shí)間差t 為,隧道B端與火車(chē)b端相遇時(shí)，火車(chē)露在隧道外面的長(zhǎng)度為,S系中的觀(guān)察者有一根米尺固定在x軸上，其兩端各裝一手槍。在S系中的x軸上固定另一根長(zhǎng)尺，當(dāng)后者從前者旁邊經(jīng)過(guò)時(shí)，S系中的