c=3.0×108 m/s,l'=1 m,l=0.5 m
所以:v=0.866c=2.60×108 m/s。
答案:2.60×108 m/s
13.如图15-1-2所示,在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5 kg的小球,正随车厢一起以20 m/s的速度匀速前进。现在给小球一个水平向前的F=5 N的拉力作用,求经10 s时,车厢里的观察者和地面的观察为看到小球的速度分别是多少?
图15-1-2
解析:对车上的观察者:
物体的初速v0=0,加速度a==1 m/s2,
10 s时速度v1=at=10 m/s。
对地上的观察者:
方法一:物体初速度v0=20 m/s
加速度相同a==1 m/s2。
10 s末速度v2=v0+at=30 m/s。
方法二:根据速度合成法则
v2=v1+v0=(10+20) m/s=30 m/s。
答案:10 m/s 30 m/s
14.人马星座a星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×1016m。设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座a星之间。若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?
解析:以地球上的时钟计算:
=2.87×108 s=9年;
若以飞船上的时钟计算:因为
Δt=Δt′/,
所以得
Δt′=Δt=2.87×108×=1.28×107 s=0.4年
答案:Δt=9年,Δt′=0.4年
15.长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关,物体在运动方向长度缩短了。一艘宇宙飞船的船身长度为L0=90 m,相对地面以u=0.8c的速度在一观测站的上空飞过。
(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少?
(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少?
解析:(1)观测站测得船身的长度为