作业帮 > 物理 > 作业

说物体以高速运动时在物体上看,物体会变长的 为什么?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/08 20:54:17
说物体以高速运动时在物体上看,物体会变长的 为什么?
已知:物体上点A与点B静止距离为L,A、B、M在同一条直线上,AM静止距离为S,该物体移动速度为v,光子速度为c.求在人在M点看到物体AB之间的运动距离为多少?
 

【分析】:
一、物体远离M运行时,某时刻B点发出的光子,同A点在运行X距离后发出的光子,同时到达M点,
则所用时间: t=(L+S)/c=x/v+(S+x)/c
求得    x=Lv/(c+v)   
所以人在M点看到物体AB之间的运动距离为:
    L'=L-x=L-Lv/(c+v) 
从上面可以看出,由于v/(c+v)小于1大于0,所以L'<L,即物体运动时AB距离比静距离要短.
特殊点:当v=0时,L'=L;当v<<c时,L'趋近于L;当c<<v时,L'趋近于0.
二、物体靠近M运行时,某时刻B点发出的光子,同A点在运行X距离后发出的光子,同时到达M点

则所用时间:t=(L+S)/c=x/v+(S-x)/c
求得    x=Lv/(c-v)     其中(c>v,c=<v另外考虑)
 所以人在M点看到物体AB之间的运动距离为:
        L'=L+x=Lc/(c-v)
1、当c>v时,由于c/(c-v)>1 ,所以 L'>L.
     特殊点:当v=0时,L'=L;
2、当c<v时,即物体移动的速度超过光子速度,此刻B点光子在M一侧是赶不上A点了,而是在A点运行到M的反方向后,反送到M的光子可以和它同时到达M点,
      则所用时间为:t=(L+S)/c=x/v+(x-S)/c
求得    x=(Lv+2Sv)/(c+v)
      所以人在M点看到物体AB之间的运动距离为:
        L'=L+x=L+(Lv+2Sv)/(c+v)
      由于x>0,所以 L'>L.当v>>c时,c忽略不计,则L'=2(S+L)
【总言】:当所用时间t=(L+S)/c超过人的视觉滞后时间0.0.4s时,人的眼睛应该能明显体会上面的结果.远离时运动距离小于静止距离,靠近时远动距离大于静止距离.