有一观察者甲,观察到运动的杆长为L。甲观察到乙沿杆的长度方向运动,且在甲看来,乙相对于杆的速度为V。现在问,在甲看来,乙走过杆所用的时间是否为L/V? 如果认为不是,道理何在?此时如何理解 “在甲看来,乙相对于杆的速度为V”这句话? |
有一观察者甲,观察到运动的杆长为L。甲观察到乙沿杆的长度方向运动,且在甲看来,乙相对于杆的速度为V。现在问,在甲看来,乙走过杆所用的时间是否为L/V? 如果认为不是,道理何在?此时如何理解 “在甲看来,乙相对于杆的速度为V”这句话? |
黄先生:
答案是肯定的,时间是L/V。 您这里杆和乙的相对速度是V,且乙的运动速度方向是平行于长度的。我习惯使用u表示相对速度,所以为了叙述方便,我暂时把这个乙相对于杆的速度V换成u来表示,把V用作杆的速度。 以观察者甲的位置为坐标系原点O、以t=0时杆尾的任意位置为x0,则杆头位置在x=x0+L。设杆的运动速度是V,乙的速度是v,t=0时乙在杆尾x0。 时刻t,乙走到杆头。甲看到乙的位移是S=((x0+L)+Vt)-x0 =L+Vt,乙的速度是S/t=(L+Vt)/t =L/t+V =v。 相对速度u=v-V=L/t。 时间t=L/u。现在再把我习惯用的u换回到V,就是t=L/V。 |
问题的关键是“在甲看来”,这“看来”两个字是相对论玩的花招,如果这个“看来”的速度与实际相符,所说结论正确,如果不相符,则存在误差、就是观察和实际的误差。相对论用了“看来”、并说与实际不一样、又不肯说是误差! |
对【2楼】说: 对,就是这样,同你说的一样,这是可以证明的! |
对【3楼】说: 没你想的这么复杂,这里的“看来”,就是“参考系观察”的意思,不是日常所说的用眼睛看的意思。 |
很简单:乙走过杆所用的时间就是L/V
因为在甲看来,杆长为L,乙相对于杆的速度为V,自然所用的时间就是L/V 。没有歧义。 |
对【6楼】说: 谢谢!此问题很有深意,是为讨论下一问题作准备的! |
楼主,在我看来你并没有交代甲和杆的相对速度,默认相对静止的话,当然乙走过杆所用的时间就是L/V。如果甲和杆有相对速度,那么就值得重点研究一下了。 |