=2,即
Δt=②
由①②两式得:Δt=。
类型一 长度的相对性
【例1】 长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关,物体在运动方向上长度缩短了。一艘宇宙飞船的船身长度为l0=90 m,相对地面以v=0.8c的速度从一观测站的上空飞过。
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少?
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少?
解析:(1)观测站测得船身的长度为
l=l0=90 m=54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt===2.25×10-7 s
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
Δt===3.75×10-7 s
答案:(1)2.25×10-7 s (2)3.75×10-7 s
题后反思:在和被测物体有相对运动的观察者看来,物体沿运动方向的长度变短了。
类型二 时间的相对性
【例2】 半人马座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.0×1016 m。设有一宇宙飞船自地球往返于半人马座α星之间。若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?若以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?
解析:以地球上的时钟计算
Δt== s=2.67×108 s=8.46年;
若以飞船上的时钟计算:因为
Δt=
所以得