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关于不同参考系之间的相对速度

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如果在A系中B系的速度为V,那在B系中A系的速度就是-V。
我一直觉着这是理所当然的。


1楼2012-02-26 12:51回复

    o系中AB两点如图所示运动。两点分别静止于A系和B系。

    在B系中,A的速度应该是如图所示。
    但从A系来看,B的速度跟这个速度并不在一条线上。

    这该如何解释?


    2楼2012-02-26 12:55
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      显然是你的计算方法错了。。。


      IP属地:北京3楼2012-02-26 12:59
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        正确的应该是什么样?


        4楼2012-02-26 13:00
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          两个轴向分量都是V/γ,总速度夹角与坐标轴正好成45度角。所以互相看对方的速度正好相反,没有问题。
          有问题的是你做速度变换的时候,以为在与运动方向垂直的方向上没有尺缩,就把O系里的B水平速度直接套到A系里了——错,你忘了考虑钟慢了。


          IP属地:山东5楼2012-02-26 14:24
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            ux'=(ux-v)/(1-ux v)
            uy'=uy/(γ(1-ux v))
            uz'=uz/(γ(1-ux v))


            6楼2012-02-26 14:48
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              你看我这么算对不对,等下啊


              7楼2012-02-26 18:26
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                这个公式应该是
                ux'=(ux-v)/(1-ux v/c^2)
                uy'=uy/(γ(1-ux v/c^2))
                uz'=uz/(γ(1-ux v/c^2))吧?
                (1-ux v)一看量纲都不对啊,不过这个不要紧。你看我算的对不。


                8楼2012-02-26 18:27
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                  在o系中,A的速度:ux=0,uy=v;
                  B系相对o系速度为-v
                  代入上式求A在B系中的速度。
                  ux'=(ux-v)/(1-ux v/c^2)
                  =(0+v)/(1-0*v/c^2)=v ;
                  uy'=uy/(γ(1-ux v/c^2))=v/γ ;
                  就是这样得出的。
                  我觉着正是由于钟慢才导致uy变小。


                  9楼2012-02-26 18:28
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                    呵呵,真是失败,不得不承认这个问题全军覆没了。
                    楼主2楼最后那个图,本身其实是正确的。毛病不出在运算过程,而是出在对这个图的理解上——这两个v矢量画在同一个坐标系里不在一条线上,于是造成一种两个v的方向并非正好相反的假象。但实际上,这两个v所指向的空间方向是正好相反的。
                    为什么?问题出在我们没考虑空间的相对性上。由于两个v并不是画在同一个参考系里的,一个是画在A系里,一个则画在B系里,由于两系的运动方向不同,造成两系的尺缩方向也不同,所以造成同一个空间指向在两个系里各自描画出来的指向并不一样。而相反的空间指向也是同理。
                    所以说2楼最后那个图里,红v和黑v由于处于不同参考系中,所以两者虽然看起来指向并不相反,但实际上却的确是正好相反的。其根本原因在于空间的相对性,以及A、B两系本身的运动指向不同——两个对象的运动方向有无差异,这一点是绝对的,你无论在谁的系里,甚至建立第三观察者,都是一样,只是夹角大小可能有所不同而已。
                    如果A、B两系的运动方向平行,就不存在这个问题了,哪怕运动方向不沿着坐标轴也可以,这个楼主可以自己算算试试。


                    IP属地:山东10楼2012-02-26 19:40
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                      打个形象的比方,在一张面饼上画一根箭头,然后如果我们在不同的方向擀这张饼,箭头最终的指向就会不同,但对于这张面饼本身来说,箭头的指向并未有实质性变化。


                      IP属地:山东11楼2012-02-26 20:02
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                        c取1的...


                        12楼2012-02-26 20:07
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                          前阵子有想过这个问题, 当时是计算一个张吧主问的速度和成问题.
                          虽然知道两次 Lorentz boost 会生出一个 rotation, 但实际计算还是会觉得既有趣又惊讶.


                          13楼2012-02-26 20:12
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                            原帖在这儿. 是一样的问题.
                            http://tieba.baidu.com/f?ct=335675392&tn=baiduPostBrowser&sc=15030998258&z=1258947848
                            


                            14楼2012-02-26 20:19
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                              奇怪. 我贴的图应该还存在, 我的电脑上却看不到.


                              15楼2012-02-26 20:24
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