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题目
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假如有一对孪生兄弟A和B,其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座a)而后又飞回地球,根据A在地球上的观测,大角星离地球有40万光年远,这次B往返飞行经历时间为80.8年。如果B在离开地球时,他们的年龄都为20岁,试问当B回到地球时,他们的年龄各有多大?
答案
解:设B在火箭惯性系中经历的时间为t",根据尺缩效应得,即80.8
解得t"=35.2年,所以B回到地球时的年龄为20+35.2=55.2(岁)
故A的年龄为100.8岁,B的年龄为55.2岁
核心考点
试题【假如有一对孪生兄弟A和B,其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座a)而后又飞回地球,根据A在地球上的观测,大角星离地球有40万光年远,这次B往返飞】;主要考察你对相对论等知识点的理解。[详细]
举一反三
广州的一个人在听到收音机报时:“刚才最后一响是北京时间7点整”的时候,他在最后一响时,把表对到7点整,北京的钟和广州的钟是一致的吗?怎样才能使它们一致?
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一观察者测得运动着的米尺为0.5m长,求此米尺以多大的速度移动。
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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?
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当火车速度非常接近光速时,相对地面的参考系来说,火车和它里面的一切物体沿运动方向将缩短得像薄纸片一样。火车上的人也认为地面上的一切物体都沿火车运动的方向变薄了。
一列匀速直线前进的火车,车厢地板上A处有一盏灯,在灯的正上方车厢顶B处有一面镜子,AB的高为h。现在我们要完成一个光学实验:打开灯的开关,光信号从A到B,再由镜面反射回到A处。车厢里站着一个观测者小明;站台上站一个观测者小芳,如图所示。
请问小明和小芳所测得的光信号往返时间各是多少?它们相等吗?
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π+介子是一种不稳定粒子,平均寿命是2.6×10-8 s (在自己的参考系中测得)。
(1)如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动,那么在实验室坐标系中测量的π+介子寿命多长?
(2)π+介子在衰变前运动了多长距离?
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