马特•琼斯

作为教育学。,乔治华盛顿大学
部门高中椅子

马特目前是旧金山一所高中的系主任。在业余时间,马特喜欢和他的妻子和两个孩子呆在户外。

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相对论运动

马特•琼斯
马特•琼斯

作为教育学。,乔治华盛顿大学
部门高中椅子

马特目前是旧金山一所高中的系主任。在业余时间,马特喜欢和他的妻子和两个孩子呆在户外。

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任何物体的运动只有在相对于其他物体时才有意义。相对论运动使我们确信物理定律不会因物体有多大的惯性而改变。这很重要,因为任何事物都有一定的惯性。站在地球表面,我们感觉自己不在运动,但因为地球在运动,我们也在运动。如果我们测量扔在火车顶上的球的速度,我们可以测量球相对于火车的运动的速度,或者相对于地球的运动的速度。

今天我们要讨论运动中的相对论。首先,我现在的速度是多少我现在的位置是什么?继续思考,我会给你们一些选择是0米每秒吗?是30000米每秒吗?还是大于50000米/秒?如果你说0米/秒,你是对的,这是我现在的速度,根据对地板的相对论,我站在地板上,我以0米/秒的速度移动。如果你说30000米每秒这也是对的,这是我站在地球上时相对太阳的速度,我们以30000米每秒的速度绕太阳运动。如果你说超过50000米每秒这也是正确的这是我们估计的速度人们甚至不知道实际的值但这是我们离宇宙中心的距离。所以我的速度是相对的,取决于我们讨论的内容和我们相对的内容。

好,让我们来看一些例子,我有一辆赛车,赛车以每小时300公里的速度行驶,这个速度是相对于赛道的。如果那辆赛车超过了另一辆赛车,以295公里每小时的速度相对较慢的赛车的速度是5公里每小时所以还是相对论。让我们看另一个例子,假设我在一辆火车上,火车以10m / s的速度行驶,我在火车上面做一件非常不安全的事,我朝火车行驶的方向扔了一个足球。不要在家里尝试,好吧,我以每秒8米的速度扔。球相对于火车的运动速度是8米/秒但是球相对于地面或者站在地面上的人的运动速度是10+8,也就是18米/秒。所以这是有道理的,这在相对较低的速度下非常有效,火车,汽车和我,我们都相对较慢。

好了,它在高速下不太好用,现在让我们看另一个例子。我有一列以每秒10米的速度移动的火车上面有一个前灯,前灯以光速移动。光速是3亿米每秒,所以我说,好吧,这很简单,我有10m / s加上3亿米/ s也就是3亿10m / s。不幸的是,事实并非如此,爱因斯坦在我们所说的“爱因斯坦运动中的狭义相对论”中发现,没有任何东西的速度能超过光速。所以从火车前面射出来的光不管火车的速度有多快,如果它的速度是光速的一半或者速度是每小时200公里,光的速度是相同的。这就是我们在运动中运用相对论的方法。

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