Неподвижная ракета на Земле имела длину 300 м. Если с точки зрения наблюдателя, оставшегося на Земле, при равномерном движении ее длина станет 297 м, то скорость чему равна скорость ракеты? Считаем, что Земля - почти инерциальная система отсчета решить

Дано:

L0 = 300 м

L = 297 м

с = 3*10⁸ м/с

v - ?

Длина ракеты в той системе координат, в которой ракета покоится, называется собственной длиной. А в системе неподвижного наблюдателя, оставшегося на Земле, длина ракеты будет казаться уменьшённой на 3 метра. Согласно Лоренцеву сокращению длины:

L = L0*√[1 - (v²/c²)]

Выражение под корнем называют релятивистским множителем. Возведём обе части уравнения в квадрат, чтобы извлечь корень, и выразим скорость ракеты:

L² = (L0*√[1 - (v²/c²)])²

L² = L0²*(1 - (v²/c²))

L²/L0² = 1 - (v²/c²)

1 - (L²/L0²) = v²/c²

v² = c²*(1 - (L²/L0²))

v = c*√[1 - (L²/L0²)] =3*10⁸*√[1 - (297²/300²)] = 3*10⁸*√[1 - 0,99] = 3*10⁸*√[0,01] = 3*10⁸*0,1 = 0,3*10⁸ = 3*10⁷ м/с

ответ: 3*10⁷ м/с (или 30 000 км/с).