飞船在高空以0.1c的速度向目标飞行,从飞船上向目标方向发射出一个光信号,则在地面的观察者看来光信号的速度是1.1c吗?
【解析】 由经典力学的相对性原理可知,光信号相对地面的速度v=c+0.1c=1.1c,但这一结论是错误的.
根据狭义相对论知,真空中的光速相对于飞船为c,相对于地面也为c,对不同的惯性参考系都是相同的,这一判断已被麦克耳孙-莫雷实验所证实.
【答案】 在地面的观察者看来光信号的速度为c,不是1.1c.
1 .下列关于经典力学的时空观,正确的是( )
A.在经典力学的时空观中,同时是绝对的,即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件,对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的
B.在经典力学的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体的运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系的选取无关
C.在经典力学的时空观中,空间距离是绝对的,即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同,那么空间两点距离是绝对不变的量值,而与参考系的选取无关
D.经典力学的时空观就是一个绝对的时空观,时间、空间与物体的运动无关
【解析】 经典的时空观认为,时间、空间均是绝对的,与物体的运动状态无关.同时也是绝对的,即在一个参考系中同时发生的两个事件,在不同参考系中观察也是同时发生的,故A、B、C、D均正确.
【答案】 ABCD
怎样理解"动尺变短"和"动钟变慢"
【问题导思】
1 .如何理解动尺变短?
2 ."动钟变慢"的实质是什么?
1. 怎样理解"动尺变短"
狭义相对论中的长度公式:l=l0中,l0是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度,而l可以认为是杆沿自己的长度方向以速度v运动时,静止的观察者测量的长度.还可以认为是杆不动,而观察者沿杆的长度方向以速度v运动时测出的杆的长度.
2. 怎样理解"动钟变慢"
时间间隔的相对性公式:Δt=中,Δτ是相对事件发生地静止的观察者测量同一地点的两个事件发生的时间间隔,而Δt是相对于事件发生地以速度v运动的观察者测量同一地点的同样两个事件发生的时间间隔.也就是说:在相对运动的参考系中观测,事件变化过程的时间间隔变大了,这叫做狭义相对论中的时间膨胀.
3. 理解要点
(1)时间间隔、长度的变化,都是由于物质的相对运动引起的一种观测效应,它与所选取的参考系有关,物质本身的结构并没有变化.
(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.
以上结论是狭义相对论的必然结论,而狭义相对论的正确性已被实验证实,所以