Какова скорость ракеты, если она изначально имела длину 300 м, а при равномерном движении для наблюдателя на Земле ее длина уменьшилась до 297 м? Предполагаем, что Земля является почти инерциальной системой отсчета.
ФизикаУниверситетСпециальная теория относительностискорость ракетыдлина ракетыравномерное движениеинерциальная система отсчетанаблюдатель на Земле
Для решения этой задачи мы воспользуемся эффектом сокращения длины, который наблюдается в специальной теории относительности. Этот эффект проявляется при движении объектов с большими скоростями, близкими к скорости света.
Согласно специальной теории относительности, длина L, измеренная в движущейся системе отсчета, связана с длиной L0, измеренной в покоящейся системе отсчета, следующим образом:
L = L0 * sqrt(1 - v^2/c^2)где:
Теперь подставим известные значения в формулу:
Теперь подставим значение скорости света:
v = sqrt(0.0199) * (3 * 10^8 м/с)Вычислив значение sqrt(0.0199),мы получим примерно 0.141. Теперь подставим это значение:
v ≈ 0.141 * (3 * 10^8 м/с) ≈ 4.23 * 10^7 м/сТаким образом, скорость ракеты составляет примерно 4.23 * 10^7 м/с.