В некоторой системе отсчета движутся вдоль оси 0х с одинаковыми по модулю скоростями и две светящиеся кометы: одна - в положительном направлении, другая - в отрицательном. В системе отсчета, связанной с первой кометой, скорость света, испускаемого второй кометой, равна

• c - v
• v
• c
• c + v

Другие предметы Колледж Относительность движения физические основы механики колледж система отсчета движение комет скорость света кометы механика физика относительность скорость ось 0х Новый

Давайте разберем задачу по шагам, чтобы понять, как работает относительность движения в данном случае.

Шаг 1: Определение системы отсчета

• У нас есть две кометы, которые движутся с одинаковыми по модулю скоростями, но в противоположных направлениях.
• Первая комета движется в положительном направлении по оси 0х, а вторая - в отрицательном.

Шаг 2: Определение скорости света

• Согласно специальной теории относительности, скорость света в вакууме всегда одинакова и равна c для всех наблюдателей.
• Однако, когда мы рассматриваем движение объектов с высокой скоростью, нам нужно учитывать относительные скорости.

Шаг 3: Введение системы отсчета, связанной с первой кометой

• Мы переходим в систему отсчета, связанную с первой кометой. В этой системе первая комета находится в состоянии покоя, а вторая комета движется с некоторой скоростью.
• Если первая комета движется со скоростью v, то в системе отсчета первой кометы скорость второй кометы будет равна -v.

Шаг 4: Применение формулы сложения скоростей

• Теперь нам нужно определить, какова скорость света, испускаемого второй кометой, в системе отсчета первой кометы.
• Согласно формуле сложения скоростей в специальной теории относительности, скорость света, испускаемого второй кометой, можно вычислить по формуле:
• u' = (u + v) / (1 + (uv/c²)),
• где u - скорость света (которая равна c), v - скорость первой кометы, а u' - скорость света в системе отсчета первой кометы.

Шаг 5: Подстановка значений

• Подставим значения в формулу:
• u' = (c - v) / (1 - (vc/c²)).
• Поскольку v/c будет очень малым по сравнению с 1, можем упростить это выражение.

Шаг 6: Результат

• Таким образом, в системе отсчета, связанной с первой кометой, скорость света, испускаемого второй кометой, будет равна c, что подтверждает принцип постоянства скорости света.
• Итак, ответ на вопрос: в системе отсчета первой кометы скорость света, испускаемого второй кометой, равна c, а не -vvcc + v.

Таким образом, мы видим, что независимо от относительных скоростей комет, скорость света остается постоянной и равной c.