Z prędkością światła

Data ostatniej modyfikacji:
2009-04-23
Autor: 
Henryk Wojewoda
emerytowany pracownik Instytutu Fizyki PWr
Dział matematyki: 
fizyka
Poziom edukacyjny: 
gimnazjum
szkoła średnia z maturą
szkoła profilowana zawodowa

Każdy słyszał (a jeśli nie, może o tym przeczytać na Portalu - tutaj), że w teorii relatywistycznej, czyli szczególnej teorii względności Einsteina, prędkość światła w próżni jest maksymalną możliwą do osiągnięcia prędkością. Prędkości innych cząstek materialnych są zawsze mniejsze. Można to łatwo wyliczyć stosując prawo dodawania prędkości cząstek relatywistycznych.

Prędkość światła w próżni c = 299 792 458 m/s 3.108 m/s jest uniwersalną stałą fizyczną. Relatywistyczne prawo dodawania prędkości jednakowo skierowanych v1 i v2 określa wzór:
v1 v2 = .

Używając tej formuły, wykonaj następujące rachunki, które uzasadniają własności prędkości relatywistycznych. Pokaż, że:

1. c c = c,

2. dla dowolnego v mamy: c v = c,

3. dla dowolnych v1, v2 < c mamy: v1 v2 < c.

Wskazówka do 3.

Pytanie. Dlaczego w klasycznej fizyce dla małych (tzn. jakich?), jednakowo skierowanych v1, v2 za ich wypadkową uznajemy ich sumę? Jaki błąd możemy wówczas popełnić? Przy jakich prędkościach przekracza on 10%?

 

Uwaga (dla nauczycieli).

Powrót na górę strony