В системе отсчета, связанной с Землей, полная энергия релятивистской ракеты массой m0 равна E. Определите длину ракеты в этой системе отсчета, если собственная длина ракеты l 0.
от

1 Ответ

дано:  
Собственная длина ракеты l_0.  
Полная энергия ракеты в системе отсчета, связанной с Землей, E.  
Масса ракеты m_0.

найти:  
Длину ракеты l в системе отсчета, связанной с Землей.

решение:  
Согласно релятивистским законам, длина движущегося объекта в системе отсчета, связанной с наблюдателем, сокращается по сравнению с его собственной длиной. Это сокращение описывается формулой:

l = l_0 / γ,

где γ - Lorentz-фактор, равный 1 / sqrt(1 - v^2/c^2).

Полная энергия E ракеты также может быть выражена через массу и скорость:

E = γ*m_0*c^2.

Теперь найдем Lorentz-фактор γ:

γ = E / (m_0*c^2).

Подставим значение γ в уравнение для длины ракеты:

l = l_0 / (E / (m_0*c^2)).

Упрощаем уравнение:

l = (l_0 * m_0 * c^2) / E.

Таким образом, мы выразили длину ракеты в системе отсчета, связанной с Землей, через её собственную длину, массу и полную энергию.

ответ:  
Длина ракеты в системе отсчета, связанной с Землей
от