(2)两个事件的时间间隔和物体的长度,必须与所选取的参考系相联系,如果在没有选取参考系的情况下讨论时间的长短及空间的尺寸,是没有任何意义的。
4.经典时空观和狭义相对论时空观:
(1)经典时空观:空间和时间脱离物质而存在,是绝对的,空间和时间没有联系,即与物质的运动无关。
(2)狭义相对论时空观:空间和时间与物质运动状态有关。
[典例] 地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过,则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少?如果火箭的速度达到0.6c,则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少?
[思路点拨]
(1)动尺变短在接近光速运动的情况下才能明显地发生。
(2)火箭上的人看到铁路向相反的方向同速运动。
[解析] 当火箭速度较低时,看到的铁路的长度基本不变,还是100 km。当火箭的速度达到0.6c时,由相对论长度公式l=l0代入相应的数据解得:
l=100× km=80 km。
[答案] 100 km 80 km
应用相对论"效应"解题的一般步骤
(1)应该通过审题确定研究对象及研究对象的运动速度。
(2)明确求解的问题,即明确求解静止参考系中的观察结果,还是运动参考系中的观察结果。
(3)应用"尺缩效应公式"或"时间延缓效应公式"进行计算。
1.某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这段路程缩短为3光年,则他所乘飞船相对地球的速度为( )
A.0.5c B.0.6c
C.0.8c D.0.9c
解析:选C 由l=l0,且=,可得v=c=0.8c,故选项C正确。
2.[多选]假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的直尺,同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的直尺,则下列说法中正确的是( )