作者ayn775437403 (@@@@@@@@@@@@@@@@@@@)
看板Physics
标题[问题] 相对论时间扩张的问题
时间Sun Oct 29 22:29:26 2017
【出处】(习题或问题的出处)
Arthur Beiser 近代物理第一章後面习题
【题目】(题目的文字叙述,如有图片亦可提供图片)
英文版:
An observer on a spacecraft move at 0.700c relative to the earth
finds that a car takes 40.0min to make a trip
How long does the trip take to the driver on the car?
中文版:
太空船中的观察者以相对於地球的速度0.700c运动,发现一辆汽车花了40分钟的车程
而这辆车的驾驶花了多少时间呢?
【瓶颈】(解题瓶颈或思考脉络,请尽量详述以利回答者知道要从何处讲解指导)
自己对题目的理解是:
假设在太空船上有一个时钟,
那麽太空船上的人看到一个在"地球上"开车的人花了40分钟完成一趟车程,
也就是太空船内的时钟是走了40分钟,
题目要问对地球上的人而言,这台车花了多久的时间?
我的想法是这题类似有名的孪生问题,
以接近光速的速度在太空旅行所经历的时间会比较漫长,
像是太空人在一趟太空旅行回地球後可能只老了30岁,
但是地球上的人已经老了50岁,
依此类推的话,对太空船上的人而言过了40分钟,
那麽对地球上的人而言应该是过了更长的时间,
若套用课本公式: t=t0/(1-v^2/c^2)^(1/2),
把v代入0.7c,t0代入太空船上的人看到的40分钟,那麽算出来的t即为题目要求的答案
也就是对"地球上"的人而言,这台车大概花了56分钟完成车程
但是我所找到的解答,都是把t0代在地球上的人所观察到的时间
t代入太空船上所经过的时间(40分钟),算出t0大概为28.6分钟,
也就是对地球人来说,这趟车程花了28.6分钟完成
但是这样不是很奇怪吗?
在以接近光速的速度运动时,时间应该是会变慢的才对不是吗?
这样的答案不就跟孪生问题相反吗?
如果是这样的话,以上面的例子来说的话,
那麽太空人在旅行回来的时候会老50岁
而地球人却只有老30岁而已
如此一来和课本之前所讲的例子都相反了..
不知道是解答有误还是说我哪里观念错误或者理解错误呢?
因为自己非物理本科系的,是因为有点兴趣才去选修这门课
如果哪里讲得不够严谨或者有误的话还请多多包涵
谢谢各位!
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