Какой временной интервал по земным часам и по часам на ракете потребуется для полета до определенной звезды, если полет будет проходить с постоянной скоростью 0.95c? Расстояние до этой звезды составляет 9 световых лет.

Физика 11 класс Специальная теория относительности временной интервал земные часы часы на ракете полет до звезды скорость 0.95c расстояние 9 световых лет физика 11 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать некоторые основы теории относительности, в частности, эффект замедления времени и сокращение расстояний. Давайте разберем решение шаг за шагом.

Шаг 1: Рассчитаем время полета по земным часам.

Сначала определим, сколько времени потребуется для полета к звезде, если скорость ракеты составляет 0.95c (где c - скорость света). Расстояние до звезды равно 9 световых лет.

Время полета по земным часам можно рассчитать по формуле:

Время (t) = Расстояние / Скорость

Подставим значения:

• Расстояние = 9 световых лет
• Скорость = 0.95c

Так как 1 световой год - это расстояние, которое свет проходит за 1 год, мы можем выразить время в годах:

t = 9 / 0.95 ≈ 9.47 лет

Шаг 2: Рассчитаем время полета по часам на ракете.

Теперь нам нужно учесть эффект замедления времени. Для этого используем фактор Лоренца (γ), который рассчитывается по формуле:

γ = 1 / √(1 - v²/c²)

Где v - скорость ракеты, а c - скорость света. Подставим v = 0.95c:

γ = 1 / √(1 - (0.95)²) ≈ 1 / √(1 - 0.9025) ≈ 1 / √(0.0975) ≈ 3.19

Теперь, чтобы найти время, прошедшее на ракете, мы делим время, прошедшее на Земле, на γ:

Время на ракете (t') = t / γ

Подставим значения:

t' ≈ 9.47 лет / 3.19 ≈ 2.97 лет

Итак, итоговые результаты:

• Время по земным часам: примерно 9.47 лет
• Время по часам на ракете: примерно 2.97 лет

Таким образом, для полета до звезды, находящейся на расстоянии 9 световых лет, с постоянной скоростью 0.95c, потребуется примерно 9.47 лет по земным часам и 2.97 лет по часам на ракете.