Die Physik der Länge Kontraktion
Frage 1
- Ist Länge Kontraktion dieselben, wenn Sie
eine Nachricht drücken oder ziehen (Stange oder Platzschiff)
-
Frage 2
- Was ist die Zeit, wenn Sie ein Ende einer Stange etwas verschieben, die das andere Ende auch verschiebt? (nehmen Sie an, daß die Länge der Stange 300000 Kilometer beträgt)
-
Frage 3
- Was ist die Definition eines steifen Körpers?
-
Hintergrundfrage 1
Der Grund von Frage 1 ist, wie einfach (oder schwierig) er
tatsächlich Länge Kontraktion durchführen und
demonstrieren soll . In der tatsächlichen Tatsache hängen
alle Fragen mit der zusammen. um diese Frage zu beantworten verwenden
wir ein Experiment
Hintergrundfrage 2
Die Antwort auf Frage 2 hängt sehr nah mit Frage 1 zusammen.
Das längere dieses mal, das größer der Unterschied zwischen dem
Druck oder dem Ziehen einer Stange.
Hintergrundfrage 3
Für eine Definition eines steifen Körpers sehen Sie:
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/rigid_disk.html
Es ist wichtig, zu beachten, daß in diesem Artikel sie eine Unterscheidung zwischen einem steifen Körper und einer steifen Bewegung treffen .
Sie schreiben:
Wenn wir eine Stange steif in der Längsrichtung
beschleunigen, dann erleidet die Stange die übliche Kontraktion
Lorentz. . Die Frage wird jetzt: Wie tun Sie, tun Sie
wirklich das. Es scheint, daß dort zwei Möglichkeiten eine Stange
beschleunigen: ein mit und eins ohne Kontraktion Lorentz. Alle IMO
von diesem ist nicht sehr frei.
Beschreibung eines Experimentes
,
um die erste Frage zu beantworten betrachten Sie das
folgende Experiment, das Erscheinen, was geschieht, wenn Sie eine
Nachricht nach rechts drücken. Die Länge der Stange ist 300000km
und es wird angenommen, daß die Antwort auf Frage 2 3 Sekunden d.h.
die Geschwindigkeit beträgt, mit der die Störung Bewegungen 100000
km/sec ist.
In der folgenden Skizze wird die Stange in drei gleichen
Teilen unterteilt: A,B und C
0 <--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
1 <--------><--------><--------> a=1 v=0 v=0
2 <-------><--------><--------> a=1 v=1 v=0
3 <------><-------><--------> a=1 v=2 v=0
4 <-----><------><-------> a=0 v=3 v=0
5 <-----><-----><------> a=0 v=3 v=1
6 <-----><-----><-----> a=0 v=3 v=2
7 <-----><-----><-----> a=0 v=3 v=3
8 <-----><-----><-----> a=-1 v=2 v=3
9 <------><-----><-----> a=-1 v=1 v=3
10 <-------><------><-----> a=-1 v=0 v=3
11 <--------><-------><------> a=0 v=0 v=2
12 <--------><--------><-------> a=0 v=0 v=1
13 <--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
14 <--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
t A B C vA vC
Die oben genannte Skizze zeigt das Verhalten der Stange unter
drei Bedingungen:
- Beschleunigung mit a = 1, wenn Sie von zurück zu dem Recht drücken. Die Geschwindigkeit Zunahmen. Die Skizze zeigt, daß die Frontseite verzögert wird.
- Beschleunigung ist null und Geschwindigkeit ist konstant.
- Beschleunigung mit a = -1, wenn Sie an zurück zu dem links
ziehen. Die Geschwindigkeit Abnahmen. Die Skizze zeigt, daß die
Frontseite verzögert wird.
Die folgenden Skizzeerscheinen, was geschieht, wenn Sie
eine Stange nach links ziehen.
0 <--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
1 <--------><--------><--------> a=1 v=0 v=0
2 <---------><--------><--------> a=1 v=1 v=0
3 <----------><---------><--------> a=1 v=2 v=0
4 <-----------><----------><---------> a=0 v=3 v=0
5 <-----------><-----------><----------> a=0 v=3 v=1
6 <-----------><-----------><-----------> a=0 v=3 v=2
7 <-----------><-----------><-----------> a=0 v=3 v=3
8 <-----------><-----------><-----------> a=-1 v=2 v=3
9 <----------><-----------><-----------> a=-1 v=1 v=3
10<---------><----------><-----------> a=-1 v=0 v=3
11<--------><---------><----------> a=0 v=0 v=2
12<--------><--------><---------> a=0 v=0 v=1
13<--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
14<--------><--------><--------> a=0 v=0 v=0
t A B C vA vC
Die oben genannte Skizze zeigt (wie vorhergehendes) das
Verhalten der Stange unter drei Bedingungen:
- Beschleunigung mit a = 1, wenn Sie an zurück zu dem links
ziehen. Die Geschwindigkeit Zunahmen. Die Skizze zeigt, daß das
vordere Ende verzögert wird.
- Beschleunigung ist null und Geschwindigkeit ist konstant.
- Beschleunigung mit a = -1, wenn Sie von zurück zu dem Recht
drücken. Die Geschwindigkeit Abnahmen. Die Skizze zeigt, daß das
vordere Ende verzögert wird.
Antwortfrage 1
Was das oben genannte Experiment zeigt, Sie annehmend stimmen Sie mit ihm überein, daß die Effekte des Drucks und des Ziehens unterschiedlich sind. Es zeigt daß die depent Effekte, was Sie
zuerst tun.
- wenn Sie zuerst und dann drücken, ziehen Sie Länge Kontraktion wird beobachtet.
- wenn Sie zuerst und dann ziehen, drücken Sie den
gegenüberliegenden Effekt wird beobachtet d.h. Länge wird länger.
Die Ursache beider Effekte ist, daß mechanische Bewegung "
langsam " durch die Stange fortpflanzt.
Sie konnten argumentieren daß die oben genannten
Demonstration Erscheinen, was geschieht, wenn Sie einen nicht steifen
Körper benutzen. Falls eines steifen Körpers dieses nicht der Fall
ist und als Ausbreitung fungiert blitzschnell.
Das Problem ist, als die dort dann keine Länge
Kontraktion ist
Reflexion
Keine
Feedback
-
Keine
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Erstellt: Februar 4 2001
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