不同惯性系中的加速度如何换算(转
不知道你是想要速度v远远小于光速c的时候的结果,还是速度接近光速的时候的结果,先讨论第一种,
【1】v<<c,
设惯性系S和惯性系S'的X轴重合,Y轴、Z轴平行,惯性系S沿着X轴正方向运动,
在S'系,加速度a'=d(dx'/dt')/dt'=d²x'/dt'²,
其中,x'和t',都是在S'系里头测量到的物体的位移和时间,
在S系,加速度a=d(dx/dt)/dt=d²x/dt²
其中,x和t,都是在S系里头测量到的物体的位移和时间,
如何由S'变换到S系呢,v<<c时,S'和S的时空变换可以用伽利略变换,
x'=x+vt,
t'=t,
所以,
a...全部
不知道你是想要速度v远远小于光速c的时候的结果,还是速度接近光速的时候的结果,先讨论第一种,
【1】v<<c,
设惯性系S和惯性系S'的X轴重合,Y轴、Z轴平行,惯性系S沿着X轴正方向运动,
在S'系,加速度a'=d(dx'/dt')/dt'=d²x'/dt'²,
其中,x'和t',都是在S'系里头测量到的物体的位移和时间,
在S系,加速度a=d(dx/dt)/dt=d²x/dt²
其中,x和t,都是在S系里头测量到的物体的位移和时间,
如何由S'变换到S系呢,v<<c时,S'和S的时空变换可以用伽利略变换,
x'=x+vt,
t'=t,
所以,
a'=d(dx'/dt')/dt'
=d[d(x+vt)/dt]/dt=d(dx/dt+v)/dt=d(dx/dt)/dt=a,
也就是说,v<<c时,加速度在所有惯性系都是一样的,
讨论第二种,
【2】v接近c,这时惯性系时空变换用洛伦兹变换才行了,
x'=(x+vt)/(1-v²/c²)^(1/2),
t'=(t+xv/c²)/(1-v²/c²)^(1/2),
y'=y,z'=z,
a=d(dx/dt)/dt=d[dx/dt'·dt'/dt]/dt'·dt'/dt,
先分别求出dx/dt',dt/dt',再代入上式,就得到结果了,现在开始,
dx/dt'=d[(x'-vt')/(1-v²/c²)^(1/2)]/dt'
=(dx'/dt'-v)/(1-v²/c²)^(1/2),
dt/dt'=d[(t'-x'v/c²)/(1-v²/c²)^(1/2)]/dt'
=[1-(v/c²)·(dx'/dt')]/(1-v²/c²)^(1/2),
代入得
a=a'[(1-v²/c²)^(3/2)]/[1-(v/c²)(dx'/dt')]^(3),
其中,dx'/dt'是物体在S'系中的速度,由于在这道题里,开始时dx'/dt'=0,所以,上式在刚开始时可以简化为
a=a'(1-v²/c²)^(3/2)。
由此式子可以看出,当v<收起