Какую скорость u2 относительно ракеты следует передать снаряду, чтобы он приближался к наблюдателю со скоростью
Какую скорость u2 относительно ракеты следует передать снаряду, чтобы он приближался к наблюдателю со скоростью v2 = 0,50 c, учитывая, что космическая ракета удаляется от наблюдателя со скоростью v = 0,90 c?
11.12.2023 02:19
Инструкция: Для решения этой задачи нам потребуется использовать принцип относительности Галилея и формулы специальной теории относительности.
По принципу относительности Галилея можно сказать, что скорость снаряда относительно наблюдателя (v2) равна сумме скоростей снаряда относительно ракеты (u2) и скорости ракеты относительно наблюдателя (v). То есть: v2 = u2 + v
В данной задаче известны значения v и v2, и нам нужно найти u2. Для этого мы можем перенести v на другую сторону уравнения и получить выражение для u2: u2 = v2 - v
Теперь мы можем подставить значения v и v2 в эту формулу. Учитывая, что v = 0,90 c и v2 = 0,50 c, мы получаем: u2 = 0,50 c - 0,90 c
Вычисляя это выражение, мы получаем: u2 = -0,40 c
Следует отметить, что полученное значение отрицательное. Это говорит о том, что снаряд должен двигаться в противоположном направлении относительно ракеты, чтобы приблизиться к наблюдателю со скоростью v2.
Совет: Ученикам может быть полезно представить эту задачу с помощью воображаемой ситуации, где они могут визуализировать движение снаряда и ракеты относительно наблюдателя. Рисование диаграммы может помочь им лучше понять ситуацию и легче применить формулу.
Задание для закрепления: Если ракета удаляется от наблюдателя со скоростью v = 0,80 c, а снаряд приближается к наблюдателю со скоростью v2 = 0,60 c, какую скорость u2 относительно ракеты следует передать снаряду?