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振り子に関して0.95 Cの速度で移動するオブザーバーの振り子の期間は何ですか?

特別な相対性理論の影響を考慮して、この問題にアプローチする方法は次のとおりです。

概念を理解する

* 時間拡張: 特別な相対性理論は、定常観測者と比較して、光の速度のかなりの部分(c)で移動するオブジェクトの時間が遅くなることを示しています。この効果は、時間拡張として知られています。

* 振り子期間: 振り子の期間は、1回の完全なスイングにかかる​​時間です。

派生

1。時間拡張式: 特別相対性理論からの時間拡張式は次のとおりです。

`` `

t '=t / sqrt(1 -v^2 / c^2)

`` `

どこ:

* t 'は、動くオブザーバーによって測定される時間です

* Tは、静止オブザーバーによって測定される時間です

* vは観察者と振り子の間の相対速度です

* Cは光の速度です

2。振り子期間への適用: 振り子の期間は、1回の完全なスイングにかかる​​時間です。 させて:

* t静止した観察者によって測定される振り子の期間になります

* t '0.95cで移動するオブザーバーによって測定される振り子の期間になります

次に、時間拡張式を使用してください。

`` `

t '=t / sqrt(1-(0.95c)^2 / c^2)

`` `

3。方程式の簡素化:

`` `

t '=t / sqrt(1-0.9025)

`` `

`` `

t '=t / sqrt(0.0975)

`` `

`` `

t '≈T / 0.312

`` `

結論

0.95cで移動するオブザーバーによって測定される振り子の期間は、約 3.2倍長くなります 固定観察者によって測定された期間よりも。

重要な注意: この計算では、振り子が静止した参照フレームで安静になっていると想定しています。振り子も静止した観察者に関して動いている場合、計算はより複雑になります。

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