Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan ændres længden af ​​et objekt, når dens hastighed øges?

Dette er et spørgsmål, der dykker ned i området særlig relativitet , en teori udviklet af Albert Einstein. Her er sammenbruddet:

Begrebet længde sammentrækning:

* hverdagsoplevelse: I vores hverdag opfatter vi længder som konstante. En bil er altid af samme størrelse, uanset om den bevæger sig eller står stille.

* relativitet: Einsteins teori om særlig relativitet fortæller os, at denne opfattelse kun er sand for genstande, der bevæger sig meget langsommere end lysets hastighed. Når et objekt nærmer sig lysets hastighed, ser dens længde i bevægelsesretningen ud til at samle sig til en observatør i hvile.

* formlen: Længde sammentrækning er givet af følgende formel:

L =L0 * √ (1 - V²/C²)

* L:Den observerede længde af det bevægende objekt

* L0:Længden af ​​objektet i hvile

* V:Objektets hastighed

* C:lysets hastighed

Nøglepunkter:

* kun i retning af bevægelsesretning: Længde sammentrækning forekommer kun i retning af objektets bevægelse. Længden vinkelret på bevægelsen forbliver uændret.

* nærmer sig lysets hastighed: Effekten af ​​længdekontraktion bliver kun betydelig ved hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed.

* Relativ bevægelse: Længde sammentrækning er relativ. En observatør, der bevæger sig med objektet, ville ikke observere nogen ændring i længden.

* ikke en reel ændring: Længde sammentrækning er ikke en fysisk ændring i objektets iboende egenskaber. Det er en konsekvens af den måde, vi måler længde i forskellige referencerammer.

Eksempel:

Forestil dig et rumskib, der rejser med 90% lysets hastighed. En observatør på Jorden ville observere rumskibet for at være kortere i længden, end det ville være, hvis det var stationært. Imidlertid ville en astronaut inde i rumskibet ikke opfatte nogen ændring i rumskibets længde.

Kortfattet:

Længden af ​​et objekt falder, når dens hastighed øges i forhold til en observatør, men kun når hastigheden er en betydelig brøkdel af lysets hastighed. Denne effekt er kendt som længde sammentrækning og er en konsekvens af principperne for særlig relativitet.