下面我们来讨论在不同参考系中测量一个杆的长度结果会如何。如下图所示:
1、甲图中是一个刻度尺测出的静止的杆的长度,大家看是多少?怎么求出的呢?
2、乙图中尺仍然静止,杆水平向右匀速运动,我们应该怎么算杆长?
注意:其实这里你是用某时刻N、M坐标差值或另一时刻N′、M′坐标差值得到的。如果有人用N′、M的坐标差值算出杆长是9.7 m-8 m=1.7 m显然是没有意义的,它不能代表杆的长度。因此我们要测量这一杆长,就必须"同时"读出杆两端坐标才行。现在的问题是不同参考系中"同时是相对的"。
思考与讨论:请大家看课本图15.2-3,一个相对于所选参考系静止的物体(如杆或者尺子),在这个参考系中的长度可以称作它的"正确长度",地面上的人看到杆的M、N两端发出的光同时到达他的眼睛,他读出N、M的坐标之差为l,即地上的观察者测到的杆长。
1、 请大家考虑车上的观察者是同时看到N、M两端的闪光吗?
2、 观察者B认为观察者A读哪端早?读哪端晚?
3、 观察者A认为观察者B读哪端早?读哪端晚?
4、 根据3,火车上的观察者A认为:地面上观察者B测得杆长会比自己测得的数值大些还是小些?
5、 结论:①_________________________________________________________公式:_____________________
②_______________________________________________________________________________
一、 时间间隔的相对性
根据公式,两边同时除以光速c,再通过洛仑兹变换可以得出:Δt=,式中是
的时间间隔,习惯上用希腊字母Δ表示。于是上式写成Δt=
结论:由于Δ<Δt,说明运动的时钟所描述的物理过程变 了。