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物理学

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设在宇航飞船中的观察者测得脱离它而去的航天器相对它的速度为1.2×108m•S-1i.同时,航天器发射一枚空间火箭,航天器中的观察者测得此火箭相对它的速度为1.0×108m•S-1i. 问: (1)此火箭相对宇航飞船的速度为多少? (2)如果以激光光束来替代空间火箭,此激光光束相对宇航飞船的速度又为多少?请将上述结果与伽利略速度变换所得结果相比较,并理解光速是运动体的极限速度.

正确答案: 设宇航飞船为S系,航天器为S′系,则S′系相对S系的速度
V=1.2×108m•S-1,空间火箭相对航天器的速度为u′x=1.0×108m•S-1,激光束相对航天器的速度为光速c.由洛伦兹变换可得:

即激光束相对宇航飞船的速度仍为光速c,这是光速不变原理所预料的.如用伽利略变换,则有ux=c +v >c.这表明对伽利略变换而言,运动物体没有极限速度,但对相对论的洛伦兹变换来说,光速是运动物体的极限速度.
答案解析:
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