13 svar
138 visningar
Sara.alaga._12345 behöver inte mer hjälp
Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 11:46

Hur lång tid tycker de att resan tar för rymdskeppet?

Du har fått jobb som scientific advicer vid en filmproduktion. Filmen utspelar sig i en fjärran framtid. I centrum för handlingen står ett mycket snabbt och stort rymdskepp. I en scen tittar en grupp människor på skeppet på marken och i nästa scen ser de hur skeppet susar förbi i 95 % av ljushastigheten.

a) Hur ska skeppets utseende förändras?

Om skeppet först är i viloläge och sedan susar förbi i en hiskelig hastighet måste ju skeppet ha blivit kortare för betraktarna om det står stilla. 

Här använde jag mig utav formeln för längdkontraktion : l=lo/y

Vi antar att längden på rymdskeppet är 100 m

l =100 √1×0.952 = 95 m

Gör jag rätt ?

 

b) Skeppet åker till en annan planet som ligger 1,2 ljusår bort enligt människorna på marken. Hur lång tid tycker de att resan tar för rymdskeppet?

c) Hur många dygn äldre hinner passagerarna på skeppet bli innan de är framme?

B&c - vet inte hur jag ska tänka här .förstår inte frågeställningen .

 

d) När de är halvvägs till den andra planeten sänder de ut en laserpuls framåt och en laserpuls bakåt. Vilken av dessa två pulser går snabbast?

1. enligt de på skeppet,

2. enligt de på den första planeten,

3. enligt de på den andra planeten?

Svar : Eftersom alla observatörer upplever att laserpulsen är lika med ljusets hastighet, oavsett referenspunkt, så upplever de hastigheten som densamma vare sig riktningen är fram- eller bakåt.Alla i uppgiften upplever att hastigheten hos laserpulsen är lika med ljusets hastighet.

Tänker jag rätt ? 

D4NIEL 2885
Postad: 22 dec 2022 12:16 Redigerad: 22 dec 2022 12:17

a) Du verkar ha fått fel gamma-faktor, den beräknas enligt

γ=11-v2/c2\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}

I uppgift b) undrar man hur lång tid det tar att färdas 1.2 ljusår med hastigheten 0.95c. Du kan använda den "vanliga" formeln s=vt där s=1.2 och t=0.95. Du kan också omvandla 1.2ljusår till m och 0.95c till m/s och återigen använda s=vt. Det ger samma svar :)

c) Använd tiden du löste ut i b), gammafaktorn från a) och formeln för tidsdilatation som finns i din formelsamling under avsnittet om relativitetsteori.

d) Här tror jag att du har du svarat som uppgiftsskaparen tänkt sig att man ska svara,

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 12:27

Förlåt men jag förstår inte riktigt hur jag ska göra med a ) 

Liksom bör inte skeppet bli längre eller kortare . Varför ska jag räkna ut gamma - faktor.

D4NIEL 2885
Postad: 22 dec 2022 12:32

Skeppet blir kortare. Vill man räkna ut exakt hur kort skeppet blir använder man formeln du skrev upp, nämligen

l=l0γl=\frac{l_0}{\gamma}

Så man kan svara "skeppet blir kortare". Men om du ska räkna ut exakt hur mycket kortare måste du räkna ut gamma-faktorn.  Du har räknat ut något till 95m vilket inte stämmer. Det är bättre att svara att skeppet förkortas med en faktor 3.2 t.ex. :)

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 12:35

Om det är så :

95 % av ljushastigheten → 

Andel = del / Hela 

0.95 / 3 x 10^ 8 = 3.166666667,7 x 10-9

1 / √ 1 - 3.166666667,7 x 10-9/ c2

Är det så det ska bli i a ) 

Vad är c i så fall ? 

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 12:38 Redigerad: 22 dec 2022 12:39

Oj det är 299 792 458 m/s. Som är ljusets hastighet .

Men vad är c om så....

3 x 108

D4NIEL 2885
Postad: 22 dec 2022 12:40

Jag avrundar c=2997924583·108m/sc=299 792 458\approx 3\cdot 10^8\mathrm{m/s}

v=0.95c=0.95(3·108m/s)=2.85·108m/sv=0.95c=0.95 (3\cdot 10^8\mathrm{m/s})=2.85\cdot 10^8\mathrm{m/s}

Om du sätter in vv och cc i formeln för gamma-faktorn så bör du få ungefär γ=3.2\gamma=3.2

Det är viktigt att du förstår vad du ska sätta in och hur man räknar med de stora talen.

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 12:42

Jaha , jag förstår .

Tack för hjälpen ! 

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 13:19

En fråga : 

Formel för tidsdilatation : 

t = t0 / ✓ (1- v2/c2)

t0 (vilket jag fick fram då jag löste ut tiden i upgift b) = 1,3 år , behövs det att omvandla till sekunder ? 

 

-Men vart är det tänkt att jag ska använda gammafaktorn jag fått i upgift a)

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 13:25

Gammafaktor = 1/✓ (1- v2/c2)

(t = t0 / 3.2)   ? 

D4NIEL 2885
Postad: 22 dec 2022 14:03 Redigerad: 22 dec 2022 14:03

Om din formelsamling inte använder γ\gamma kan du strunta i den :) Du kan använda de uttryck som finns i formelsamlingen.

Det stämmer att tiden på b) blir ungefär 1.3år  (1.26)

Om du vill räkna med gamma-faktorn γ=3.2\gamma=3.2 på c) gör du så här

t=t0γt0=1.26y3.2144dygnt=t_0\gamma\,\implies t_0=\frac{1.26\mathrm{y}}{3.2}\approx 144 \mathrm{dygn}

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 14:08

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 14:09

Såhär skulle jag göra , men den formeln du angav verkar vara mer rimlig att lösa uppgiften med.

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 14:13

Tack för hjälpen ! 

Svara
Close