👤

Dwa ciała zbliżają się do siebie z prędkościami 0,7c i drugą nieznaną. Oblicz prędkość drugiego ciała, jeżeli prędkość względna wynosi 0,9c

Odpowiedź :

Dane:

v₁=0,7c

v=0,9c

szukane;

v₂=?

Rozwiązanie:

Prędkość 0,7c z jaką porusza się ciało pierwsze jest prędkością na tyle dużą, że w rozważaniach należy uwzględnić zjawiska relatywistyczne. Prędkość względną wyrazić możemy więc wzorkiem:

[tex]v=\dfrac{v_1+v_2}{1+\frac{v_1v_2}{c^2}}[/tex]

Wyznaczę szukaną wartość prędkości drugiego ciała:

[tex]v=\dfrac{v_1+v_2}{1+\frac{v_1v_2}{c^2}}\\ \\ v(1+\frac{v_1v_2}{c^2})=v_1+v_2\\ \\ v+\frac{vv_1}{c^2}v_2=v_1+v_2\\ \\ v-v_1=v_2-\frac{vv_1}{c^2}v_2\\ \\ v-v_1=v_2(1-\frac{vv_1}{c^2})\\ \\ \\ v_2=\dfrac{v-v_1}{1-\frac{vv_1}{c^2}}\\ \\ \\ v_2=\dfrac{0,9c-0,7c}{1-\dfrac{0,9c\cdot0,7c}{c^2}}=\dfrac{0,2c}{1-0,63}=\dfrac{0,2}{0,37}c\\ \\ \\ v_2\approx 0,54c[/tex]

Odpowiedź:

v`=0,7c

v=0,9c

v=(v`+u)/(c²+v`u)/c²

v*(c²+v`u)/c²=v`+u

0,9c(c²+0,7c*u)/c²=0,7c+u

(0,9c³+0,63c²*u)/c²=0,7c+u

0,9c³/c² + 0,63c²u/c²=0,7c+u

0,9c+0,63u=0,7c+u

0,63u-u=0,7c-0,9c

0,37u=0,2c

u=0,54c