Longueur Changeante - Introduction

Services de cette page comme introduction pour expliquer le concept de la contraction de longueur.

• l'issue que la longueur d'une tige change en fonction de la vitesse de la tige.
• l'issue que n'importe quelle longueur change l'espace d'cIe.

La contraction de longueur est discutée en quatre pages différentes:

1. La longueur changeante pièce 1 l'expérience de train. Observateur au centre
2. La longueur changeante pièce 2 l'expérience de train. Observateur pas au centre.
3. La longueur changeante pièce 3 est lui physique?
4. La longueur changeante pièce 4 pour pousser ou tirer

Etudier aussi ce Example

Expériences changeantes de la longueur deux

Dans les deux expériences nous utilisons un train qui a une certaine longueur l. que nous étudions le train dans deux conditions: Au repos et pas au repos. Dans le dernier cas, quand le train se déplace, nous devrions constater que la longueur devient plus courte.

Le croquis suivant montre l'expérience au repos.

a-----------o-----------b -------A-----------O-----------B------- piste O = observateur ab = Train

Le croquis montre une piste, un observateur O près de la piste et le train ab au repos.
Le point o est le point correspondant de la position de l'observateur au train.
Les points A,B sont les points correspondants des points a,b sur la piste.
L'observateur se tient au milieu du train. Cela signifie la distance ao = ob ou ao = OB = 0.5*l

Afin de calculer la position de l'observateur O

• Nous pouvons utiliser une tige exactement de moitié de la longueur du train l
• Une voie différente d'établir qu'O se tient au milieu des points A et B est d'utiliser des signaux d'une lumière et deux miroirs aux points A et B (ou a et b).
  O envoie un signal léger vers la gauche et vers la droite vers ces deux miroirs. O se tient au milieu quand O recieves les deux signaux reflétés simultanés.

Dans la première expérience afin de démontrer la contraction de longueur nous plaçons le train à gauche du point A et le train se déplace vers la droite. Aux points a et b sur le train nous plaçons deux lumières. Quand les rassemblements A nous envoient un léger signalez. Les mêmes quand le point b rencontre B.
La contraction de longueur est démontrée quand l'observateur O ne voit pas les deux lumières simultanées.

La deuxième expérience est presque identique sauf qu'aux points a et b il n'y a aucune lumière mais miroirs. O envoie un signal léger vers la gauche et vers la droite. La position de départ du train est vers la gauche du point A et le train se déplace vers la droite. L'expérience est faite de telle manière qu'exactement quand les rassemblements A également le signal de l'observateur O est reçus.
Encore la contraction de longueur est démontrée quand l'observateur O ne voit pas les deux lumières simultanées.

Le croquis suivant montre la situation quand aucune contraction de longueur n'est impliquée.
Les deux expériences sont combinées.

a b / / / / / . / / . . / / . . / /. . / . . / . ./ / . . / / . . / ----a---A-------O---b---B---

Les points représentent les signaux légers. Le temps exécute la verticale
Le train se déplace de gauche à droite.
La deuxième expérience commence qu'O émet deux signaux légers. Les deux signaux sont reflétés quand ils rencontrent les lignes aa ou le bb. Ces deux points coïncident avec les points A et B. The a reflété le rassemblement de signaux simultané chez O. No que la contraction de longueur est impliquée.

La première expérience commence quand l'avant du train (le point b) atteint le point B et quand le dos du train (point A. At d'extensions de point a) ces moments deux signaux légers sont produits. Ces deux signaux rencontrent simultané à O.

Le croquis prouve que les deux expériences quand aucune contraction de longueur n'est élasticité impliquée le même résultat.

Le croquis suivant montre la situation quand la contraction de longueur est impliquée. Les deux expériences sont combinées.

a-------------b / / / . / / . / / . . / / . . / / . . /. / . . / / . . / / . . / . ./ ----a---A-------O-b-----B---

Les points représentent les signaux légers. Le temps exécute la verticale
Le train se déplace de gauche à droite.
La deuxième expérience commence qu'O émet deux signaux légers. Les deux signaux sont reflétés quand ils rencontrent les lignes aa ou le bb. Les signaux reflétés ne rencontrent pas simultané chez O. The on observe d'abord que le signal par l'intermédiaire de l'avant du train. La contraction de longueur est impliquée.

La première expérience commence quand l'avant du train (le point b) atteint le point B et quand le dos du train (point A. At d'extensions de point a) ces moments deux signaux légers sont produits. Ces deux signaux ne rencontrent pas simultané chez O. The que le signal par l'intermédiaire de l'avant du train est observé durent.

Le croquis prouve que les deux expériences quand la contraction de longueur est impliquée donnent différents résultats.

Longueur changeante - la vitesse v

Afin de faire que vous avez besoin de deux choses:

• Un ensemble de tiges de mesure de toute la même longueur. Par exemple 1 kilomètre pièce.
• Un ensemble d'horloges.

• Vous placez les tiges une derrière l'un l'autre dans une ligne droite.
• Vous placez une horloge à chaque extrémité de chaque tige.
• Vous synchronisez les horloges tels qu'ils montrent toute la même heure dans votre trame de référence

Le train a une vitesse constante si exactement ensuite chaque fois le delta t vous atteignent la prochaine horloge.

Longueur changeante - illusion visuelle

Si vous voulez étudier la contraction de longueur vous devez être très carefull à ne pas mélanger à l'illusion visuelle
L'illusion visuelle a lieu dans l'expérience suivante:

• Placez une longue tige devant votre nez
  Dans la pratique vous devriez prendre une tige faite à partir du verre avec à l'autre extrémité une lampe
  
• Éloignez la tige de vous
  
• Que se produira?

L'issue est qu'immédiat quand vous déplacez la tige, la pièce de la tige contre votre nez s'écarte, alors que cela prendra un certain temps avant que vous voyiez que l'autre extrémité commence à se déplacer. Cela signifie que la tige semble plus petite que la tige est vraiment. C'est illusion visuelle.

Ce que vous pouvez également doit déplacer la tige vers vous. Que l'opposé se produira.
Immédiat quand la tige atteint contre votre nez, que lui prise immobile une certaine heure avant que vous voyiez que l'autre extrémité cesse de se déplacer. Cela signifie que la tige semble plus longtemps que la tige est vraiment. C'est illusion visuelle.

Ce sujet est en détail discuté dans la partie changeante 1 de longueur et la partie changeante 2 de longueur

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Longueur changeante - à la poussée ou à la traction

De quelque manière qu'il y a plus. Il y a deux voies d'éloigner la tige de vous:

• Vous pouvez placer vos doigts à une extrémité, contre votre nez et éloigner la tige. Dans ce cas l'examen médical de tige devient plus court.
• Vous pouvez placer vos doigts à l'autre extrémité et écarter la tige . Dans ce cas l'examen médical de tige devient plus longtemps

Avec l'expérience de train le même problème surgit:

• Vous pouvez placer la locomotive à une extrémité et pousser le train expédie. Dans ce cas l'examen médical de train devient plus court.
• Vous pouvez placer la locomotive à l'autre extrémité et tirer le train expédie. Dans ce cas l'examen médical de train devient plus longtemps

Les problèmes avec à pousser ou tirer est également discutés dans: Partie changeante 4 de longueur

Longueur changeante - tige rigide

Résoudre cet effet de poussée ou de traction avec un train est d'utiliser un train qui se compose seulement des locomotives.
Cependant ceci crée un nouveau problème: comment faites vous mettez en marche ce train. La solution est plus ou moins comme expliqué dans la longueur changeante - la vitesse v : vous avez besoin des tiges avec la même longueur que chaque locomotive et vous avez besoin d'horloges.
Utilisant les horloges vous pouvez faire attention que toutes les locomotives commencent en même temps et ont la même vitesse.

Pour une tige vous devriez prendre une tige rigide.
Une tige rigide est une tige qui pas intérieurement des posses et mouvement.
Au Principe quand vous poussez ou tirez contre n'importe quelle une pièce d'une tige rigide, la tige entière déplace instantané. Ceci exige la transmission instantanée.

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Longueur changeante - sommaire

Dans les issues ci-dessus de paragraphes liées à la contraction de longueur sont discutés.
Une remarque importante est que toutes les issues sont discutées du point de vue d'une trame: IE la trame de repos.
Aucun observateur mobile n'est impliqué. Aucune horloge mobile n'est impliquée.

La partie la plus difficile est l'issue des tiges rigides
IMO une telle tige n'existe pas et ou ne peut pas n'être utilisé dans aucune expérience.
D' autre part des tiges peuvent être utilisées pour des expériences quand la pesanteur est considérée.
Cependant la pesanteur ne cause pas la vitesse constante qui est le point de départ de la relativité spéciale impliquant que la contraction de longueur ne peut pas être étudiée de cette façon.

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