Длина стороны квадрата на репродукции картины Малевича «Черный квадрат» а = 50 см. Определите, какой станет площадь этого квадрата в системе отсчета, связанной с Землей, если картина будет находиться в ракете, движущейся относительно Земли со скоростью, модуль которой v = 0,80с. Считайте, что две стороны квадрата параллельны направлению движения ракеты.
от

1 Ответ

Дано:  
- Длина стороны квадрата a = 50 см = 0,5 м.  
- Скорость ракеты v = 0,80c.  

Найти:  
- Площадь квадрата в системе отсчета, связанной с Землей.

Решение:

1. Поскольку две стороны квадрата параллельны направлению движения ракеты, одна из сторон будет сокращена согласно релятивистскому эффекту. Используем формулу релятивистского сокращения длины для стороны, параллельной направлению движения:

l = a * sqrt(1 - v^2/c^2).

2. Подставляем значение v:

v^2 = (0,80c)^2 = 0,64c^2.

3. Теперь подставим найденное значение в формулу:

l = 0,5 m * sqrt(1 - 0,64)
= 0,5 m * sqrt(0,36)
= 0,5 m * 0,6
= 0,3 m.

4. Другая сторона квадрата остается неизменной и равна a = 0,5 m.

5. Теперь найдем площадь квадрата в системе отсчета, связанной с Землей:

S = l * a
= 0,3 m * 0,5 m
= 0,15 m^2.

Ответ: Площадь квадрата в системе отсчета, связанной с Землей, составит 0,15 м^2.
от