大學(xué)物理馬文蔚第五版下冊(cè)第十四章課后答案

1、第十四章第十四章相對(duì)論14－1下列說(shuō)法中(1)兩個(gè)相互作用的粒子系統(tǒng)對(duì)某一慣性系滿足動(dòng)量守恒，對(duì)另一個(gè)慣性系來(lái)說(shuō)，其動(dòng)量不一定守恒；(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同.其中哪些說(shuō)法是正確的？()(A)只有(1)、(2)是正確的(B)只有(1)、(3)是正確的(C)只有(2)、(3)是正確的(D)三種說(shuō)法都是正確的分析與解分析與解物理相對(duì)性原理和光速不變?cè)硎?/p>

2、相對(duì)論的基礎(chǔ).前者是理論基礎(chǔ)，后者是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).按照這兩個(gè)原理，任何物理規(guī)律(含題述動(dòng)量守恒定律)對(duì)某一慣性系成立，對(duì)另一慣性系也同樣成立.而光在真空中的速度與光源頻率和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，從任何慣性系(相對(duì)光源靜止還是運(yùn)動(dòng))測(cè)得光速均為3108ms1.迄今為止，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)?zāi)芡品@一事實(shí).由此可見(jiàn)，(2)(3)說(shuō)法是正確的，故選(C).14－2按照相對(duì)論的時(shí)空觀，判斷下列敘述中正確的是()(A)在一個(gè)慣性系中兩個(gè)同時(shí)的事件，在另一慣性系中一定是

3、同時(shí)事件(B)在一個(gè)慣性系中兩個(gè)同時(shí)的事件，在另一慣性系中一定是不同時(shí)事件(C)在一個(gè)慣性系中兩個(gè)同時(shí)又同地的事件，在另一慣性系中一定是同時(shí)同地事件(D)在一個(gè)慣性系中兩個(gè)同時(shí)不同地的事件，在另一慣性系中只可能同時(shí)不同地(Ｅ)在一個(gè)慣性系中兩個(gè)同時(shí)不同地事件，在另一慣性系中只可能同地不同時(shí)分析與解分析與解設(shè)在慣性系Ｓ中發(fā)生兩個(gè)事件，其時(shí)間和空間間隔分別為Δt和Δx，按照洛倫茲坐標(biāo)變換，在Ｓ′系中測(cè)得兩事件時(shí)間和空間間隔分別為和221ΔΔ

4、Δβxctt????v21ΔΔΔβtxx????v討論上述兩式，可對(duì)題述幾種說(shuō)法的正確性予以判斷：說(shuō)法(A)(B)是不正確的，這是因?yàn)樵谝粋€(gè)慣性系(如Ｓ系)發(fā)生的同時(shí)(Δt＝0)事件，在另一個(gè)慣性系(如Ｓ′系)中是否同時(shí)有兩種可能，這取決于那兩個(gè)事件在Ｓ系中發(fā)生的地點(diǎn)是同地(Δx＝0)還是不同地(Δx≠0).說(shuō)法(D)(Ｅ)也是不正確的，由上述兩式可知：在Ｓ系發(fā)生兩個(gè)同時(shí)(Δt＝0)不同地(Δx≠0)事件，在Ｓ′系中一定是既不同時(shí)(Δt

5、′≠0)也不同地(Δx′≠0)，但是在Ｓ系中的兩個(gè)同時(shí)同地事(2)同理，第二個(gè)事件發(fā)生的時(shí)刻為s105.31722222???????cxctt2vv所以，在Ｓ′系中兩事件的時(shí)間間隔為s1025.2Δ712????????ttt14－6設(shè)有兩個(gè)參考系Ｓ和Ｓ′，它們的原點(diǎn)在t＝0和t′＝0時(shí)重合在一起.有一事件，在Ｓ′系中發(fā)生在t′＝8.010－8s，x′＝60m，y′＝0，z′＝0處若Ｓ′系相對(duì)于Ｓ系以速率v＝0.6c沿xx′軸運(yùn)動(dòng)，問(wèn)

6、該事件在Ｓ系中的時(shí)空坐標(biāo)各為多少？分析分析本題可直接由洛倫茲逆變換將該事件從Ｓ′系轉(zhuǎn)換到Ｓ系.解由洛倫茲逆變換得該事件在Ｓ系的時(shí)空坐標(biāo)分別為m9312??????ctxx2vvy＝y(tǒng)′＝0z＝z′＝0s105.21722????????cxctt2vv14－7一列火車長(zhǎng)0.30km(火車上觀察者測(cè)得)，以100kmh1的速度行駛，地面上觀察者發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)閃電同時(shí)擊中火車的前后兩端.問(wèn)火車上的觀察者測(cè)得兩閃電擊中火車前后兩端的時(shí)間間隔為多少

7、？分析分析首先應(yīng)確定參考系，如設(shè)地面為Ｓ系，火車為Ｓ′系，把兩閃電擊中火車前后端視為兩個(gè)事件(即兩組不同的時(shí)空坐標(biāo)).地面觀察者看到兩閃電同時(shí)擊中，即兩閃電在Ｓ系中的時(shí)間間隔Δt＝t2－t1＝0.火車的長(zhǎng)度是相對(duì)火車靜止的觀察者測(cè)得的長(zhǎng)度(注：物體長(zhǎng)度在不指明觀察者的情況下，均指相對(duì)其靜止參考系測(cè)得的長(zhǎng)度)，即兩事件在Ｓ′系中的空間間隔Δx′＝x′2－x′1＝0.30103m.Ｓ′系相對(duì)Ｓ系的速度即為火車速度(對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，完成上述基本