6第六章 狭义相对论作业

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1、第六章狭义相对论1.已知S’系相对于S系以0.80c的速度沿公共轴x、x’运动，以两坐标原点相重合时为计时零点。现在S’系中有一闪光装置，位于x’=10.0km,y’=2.5km,z’=1.6km处,在t’=4.5×10－5s时发出闪光。求此闪光在S系的时空坐标。解：2.一粒子相对S系（实验室）作匀速直线运动，在时刻，粒子到坐标为x1=1my1=z1=0处，在时刻，粒子到达坐标为x2=3m,y2=z2=0处。（1）求粒子相对实验室参照系的速度；（2）若另一惯性系相对实验室以恒定的速度运动，求粒子相对该参照系的速度。解：1）实验室为S系2）13

2、.国庆节晚上八点整在哈尔滨和广州两地同时燃放礼花，两地间距为6×106m,问：在以0.8c相对地球飞行的宇宙飞船上观看两地礼花是否是同时燃放？时间间隔为多少？广州哈尔滨解：在地球S中在飞船S/中广州先燃放，哈尔滨后燃放。4.超音速飞机的驾驶员相对地球u=600m/s的速度飞行，试问要飞行多久才能使他的表比地球上的钟慢1s？解：已知则利用展开式年5.一根1m长的尺以108m/s的速率沿平行于它的长度方向运动，通过一假想的实验室，实验室中的工作人员测得尺的长度是多少？解：S/系中，S系中26.夫妻同龄，30岁时生一子。儿子出生时丈夫要乘坐速率为0

3、.86c的飞船去半人马座α星，并且立即返回。已知地球到半人马座α星的距离是4.3光年，并假设飞船一去一回都相对地球做匀速直线运动。问：当丈夫返回地球时，妻子、儿子和丈夫各多大年龄？解：在地球S系中看丈夫往返一次所需时间为在飞船S/中的丈夫看来往返一次所需时间为则丈夫年龄=30+5.1=35.1岁，妻子年龄=30+10=40岁儿子年龄=0+10=10岁又解：在飞船S/中的丈夫看来往返一次的距离为则妻子、儿子和丈夫的年龄与上同。3