10级大学物理规范作业上册05解答.pptVIP

* 10级大学物理规范作业上册 总（05） 洛仑兹变换相对论时空观 * 一、选择题 1．飞船相对地面以速度u高速飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一光信号，经过?t（飞船上的钟）时间被尾部接收器接收到，则可知飞船的固有长度为 【 】 B. C. D. 分析：根据光速不变原理可得结论为（A）。 A * 2．某星球离地球距离为5光年，宇航员打算用5年时间完成这次旅行，则宇航员乘坐的飞船相对于地面的速度是 [ ] A. B. C. D.都不是 B 分析：以地面为S系，飞船为S系， 法1：地球测l0＝5年×c为原长，飞船测为l，根据长度缩短效应： 法2：飞船上的时间Δt′＝5年为本征时间，地球测时Δt，根据时间膨胀效应： * 二、填空题 1.测得不稳定 介子的固有寿命为2.6×10-8 s ，当它相对实验室以 0.8c 的速度运动时，实验室所测得其寿命应为 。 解：由时间膨胀效应 2．S系相对S系以u=0.8c速度沿x轴正向运动，S系测得x轴上相距0.8c处同时发生的两事件，则S系测得的这两事件时间间隔?t＝ s。 解：已知 * 3.已知惯性系S′相对于惯性系S以0.5c 的匀速度沿着x轴的负方向运动，若从S′系的坐标原点O′沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的光速为_c_。 解：根据光速不变原理，可知： 在S系中测得此光波在真空中的光速也为 c 。 * 三、计算题 1．一飞船船身固有长度为l0 ＝90m，相对地面以u=0.8c匀速度在一观测站上空飞过，求：1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔为多少？2）飞船上的宇航员测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？ 解： （1）根据长度缩短效应，观测站测得的飞船长度要变短，有： （2）飞船上的宇航员测得的时间间隔为Δt′： * 2．在S系中观测者观测到同一地点发生的两事件，第二事件发生在第一事件之后3s，在S＇系观测到第二事件发生在第一事件发生后5秒。求在S＇系中测得这两事件的空间间隔。 解：已知 或：?t=3s为本征时间，有： 111