יחסות פרטית ושעונים

נערה27

New member
יחסות פרטית ושעונים

נניח ויש לי זוג שעונים המורכבים כך: קרן אור קצרה נעה בין שתי מראות, באחת המראות יש חיישן כך שבכל פעם שהאור פוגע במראה יש מונה שמתעדכן. שני השעונים מסונכרנים בלי חשיבות כיצד הם מונחים כמובן.
כעת נניח ולחברתי הטובה יש גם זוג שעונים שכאלו והיא נוסעת ברכבת שנוסעת מהר מאד במהירות קבועה מ A ל B. חברתי הניחה שעון אחד כך שקרן האור שבתוכו נעה הלוך בכיוון תנועת רכבת (B) וחזור נגד כיוון תנועת הרכבת (A). אם מהירות הרכבת היא V, והמרחק בין שתי המראות בשעון הוא X, אני בתור צופה יודעת שקרן האור תגיע למראה B לאחר x\c-v ואילו למראה A היא תגיע לאחר x\c+v כלומר הזמן מאט בשעון הזה כמו ששחיין השוחה בנהר פעם נגד כיוון הזרם ופעם עם כיוון הזרם.
את השעון השני היא הניחה עומד, כלומר קרן האור ניצבת לתנועת הרכבת, עכשיו קרן האור בשעון הזה עושה מין משולש שכזה כלומר יותר דרך ומכאן שהשעון מאט.
הבעיה שלי שאני לא מצליחה לראות ששני השעונים מאיטים באותו אופן ונשארים מסונכרנים. כלומר, השעון השני מאט כמו טרנפורמצית לורנץ המוכרת, אבל השעון הראשון יוצא לי מאט לפי הנוסחה (c^2/(c^2-v^2, (פשוט חילצתי את p מהנוסחה (p*(2x\c)=x\(c+v)+x\(c-v )
מישהו יכול לעזור לי פה?
 

Schrodingers Dog

New member
עקרון בסיסי

יש 2 הנחות בתורת היחסות הפרטית. אחת מהן אומרת שמהירות האור היא קבועה עבור כל הצופים. כלומר גם אם מישהו רץ לכיוונך עם פנס, האור עדיין ינוע במהירות האור ולא בסכום המהירות של מהירות האור ומהירות הריצה. לכן החישוב שעשית של זמני ההגעה לא נכון.
 

נערה27

New member
לא רלוונטי

אם תכוון אלומת אור לעבר מכונית נוסעת בכדי לחשב את זמן פגיעת קרן האור במכונית עליך להתחשב במהירות המכונית. (עבור הנוסע במכונית זה סיפור אחר).
 

נערה27

New member
נו באמת,

איך קבוע מהירות האור רלוונטי פה? אם צופה מכוון אלומת אור לעבר מכונית נוסעת הוא צריך להתחשב במהירות המכונית בכדי לחשב מתי האור יפגע בה וניתן לחשב זאת על ידי חיבור מהירויות.
 

Schrodingers Dog

New member
באמת

ראשית לא ברורה לי התגובה שלך. האם לא באת לבקש עזרה? האם העלית על דעתך שחוסר ההבנה אולי טמון בשואל, לא במשיב.
&nbsp
עכשיו לפיזיקה. מהכותרת הראשונה היה נדמה שאת כבר למדת על יחסות פרטית. ביחסות פרטית מניחים 2 דברים: מהירות האור קבועה לכל הצופים וחוקי הפיזיקה זהים עבור כל הצופים ומשם מקבלים דברים מופלאים, למשל שהזמן הוא יחסי, שמרחקים מתכווצים, שמהירויות לא מתחברות.
&nbsp
הניסוי המחשבתי שאת מתארת הוא אחד הניסויים שאיינשטיין חשב עליהם כדי לקבל אינטואציה לתאוריה שלו. כדי לקבל את כל הדברים הנפלאים האלה, את צריכה להניח את אותן הנחות שהוא הניח - בעיקר את העבודה שמהירות האור קבועה לכל הצופים. ולכן אם מישהו רץ לכיוונך עם פנס, את מניחה שהאור מגיע אליך במהירות האור ולא בסכום המהירות.
&nbsp
מההנחות האלה מקבלים את כל שאר הדברים. אם תתחילי עם עקרונות אחרים - למשל שמהירויות מתחברות, את לא תקבלי את תורת היחסות הפרטית.
 

נערה27

New member
לא בטוח,

עלה בדעתי, (וכן, אני בהחלט מודעת לעובדה שמהירות האור קבועה עבור כל הצופים) ועדיין אודה מאד להתייחסות עניינית לשאלה.
אתה ממשיך לדבר על כך "אם מישהו רץ לכיוונך עם פנס את מניחה שהאור מגיע אליך במהירות האור ולא בסכום המהירות". אני מסכימה עם העובדה אבל בהחלט לא מבינה כיצד היא קשורה לעניין? (היה נדמה לי שראית חיבור מהירויות ומיד אמרת, הי טעות, לא מחברים מהירויות ביחסות פרטית, מבלי להתעמק בפרטים).
נפרוט את העניין - מכונית הרחוקה ממני במרחק X מתרחקת ממני במהירות V, אני שולחת קרן אור לכיוונה ומעוניינת לחשב את הזמן שיקח לאור לפגוע במכונית. (מבחנתי, לא מבחינת הנוסע במכונית), האם תוכל לומר לי בבקשה כיצד לחשב זאת?
 

Schrodingers Dog

New member
צודקת

הפתרון לטעות הוא הרבה יותר פשוט. באגף שמאל המרחק בין המראות הוא במנוחה. באגף ימין המרחק הוא קצר יותר בשל התנועה היחסותית. פקטור התיקון הוא אחד חלקי פקטור לורנץ, זה מקזז את הפקטור בריבוע שאת מקבלת.
 
למעלה