Релятивистская Механика: Ракета, Летающая Между Двумя Звездолетами

Содержимое статьи:

• Дано:
• Требуется найти:
• Решение:

Дано:

• Два звездолета летят в противоположных направлениях
• U - модуль скорости каждого звездолета в ЛСО
• С одного звездолета запускается ракета со скоростью U относительно звездолета
  

  Требуется найти:

• Скорость ракеты в ЛСО
• Скорость ракеты в системе отсчета, связанной с другим звездолетом
  

  Решение:

  1. Скорость ракеты в ЛСО Скорость ракеты в ЛСО складывается из ее скорости относительно первого звездолета и скорости первого звездолета относительно ЛСО:

  V_p^l = V_p^1 + V_1^l

  Мы не знаем скорости первого звездолета относительно ЛСО, но мы знаем, что он движется с той же скоростью, но в противоположном направлении, что и второй звездолет. Следовательно, скорость первого звездолета относительно ЛСО равна:

  V_1^l = -U

  Скорость ракеты относительно первого звездолета дана как U, поэтому:

  V_p^l = U + (-U) = 0

  Следовательно, скорость ракеты в ЛСО равна 0.
  2. Скорость ракеты в системе отсчета, связанной с другим звездолетом Скорость ракеты в системе отсчета, связанной с другим звездолетом, складывается из ее скорости относительно первого звездолета и скорости первого звездолета относительно второго звездолета:

  V_p^2 = V_p^1 + V_1^2

  Мы знаем, что скорость ракеты относительно первого звездолета равна 0. Скорость первого звездолета относительно второго звездолета равна:

  V_1^2 = -2U

  Следовательно, скорость ракеты в системе отсчета, связанной с другим звездолетом, равна:

  V_p^2 = 0 + (-2U) = -2U

  Следовательно, скорость ракеты в системе отсчета, связанной с другим звездолетом, равна -2U. Это означает, что ракета будет двигаться в том же направлении, что и второй звездолет, но с удвоенной скоростью.