一道物理题?

2023-01-10 10:15

1个回答
首先速度不可能无穷大,最大速度是光速,
如果非要和加速度靠上边,只能这么说。力的作用速度有极限,最终结论是,沿着速度同方向的作用力,当被作用物体的速度达到光速极限的时候,其与力的作用速度相等,此时力也就不能够再对该物体施加作用了。——这就是运动的极限定律。根据爱因斯坦的相对论,当物体的速度无穷接近于光速时,它的质量会接近于无穷大,质量无穷大,根据牛顿第二定律:a = F/M,如果要让这物体再加速,就要给它施加一个很大的力,越接近光速,所需的力就越大,最终,这个所需的力将会是无穷大,试问,哪里有无穷大的力?就算有也最多达到光速,到了光速之后,有无穷大的力,加速度也是0,因为物体的质量也是无穷大.物体的质量无穷大,长度无穷小,根本就看不到车了。
另外,如果物体如果相对于我们静止,长度为零,这个物体肯定是不存在的。如果这个物体相对于我们运动,长度为零就是可以存在的,因为这个涉及到了我们观察的问题,我们观察不到这个运动物体,不能就断定这个运动物体绝对不存在。因为观察这个事情也是由多种运动构成的,如果这其中有运动影响了我们的观察,使我们观察不到这个物体,这个完全是有可能的。比如,一辆行使中的汽车,我们发射激光照射汽车,通过激光反射来定位这个汽车,测量这个汽车的长度。如果汽车的速度太快了,达到了光速,我们看不到激光的反射,这样就破坏了我们对汽车长度的测量。光速运动的物体,相对于我们沿运动方向长度为零,如果相对于这个物体静止的观察者也发现这个物体的长度变成零,这个才可以说这个物体的体积是真的变成了零。光速运动的物体,相对于我们沿运动方向长度为零,是一种观察效应,不能够断定这个物体体积就绝对的变成了零。
附:
长度收缩效应证明
考虑放在K'系x'轴上的一根长杆,其长度称为固有长度l0≡x′。但在K系看来,这根杆子是运动的,运动杆子的长度定义为同时(即时间间隔t=0)测量杆子的两端所获得的空间坐标间隔。此时,洛伦兹变换给出:l≡x,运动杆子的长度变短了(l,此即洛伦兹因子。因此(如下图):
其中v表示物体相对速度,c表示光速。根据狭义相对论,长度收缩表明了空间的相对性。此效应不但导致物体之间位置和方向的非确定性,还导致物体体积和密度等物理量的可变性。物体在其运动方向上发生长度收缩是相对论时空观的必然结果,与物体的内部结构无关。
宇宙线μ子寿命的增长也可用长度收缩的观点解释[2]  。

推导和说明
设有两个参考系S和S'(如右图)。
有一根长杆A'B'固定在x'轴上,在S'系中测得它的长度为l'。为了求出它在S系中的长度l,假想在S系中某一时刻t1,B'端经过x1,在其后t1+Δt时刻A'经过x1。由于长杆的运动速度为u。在t1+Δt这一时刻B'端的位置一定在x2=x1+uΔt处。
根据以上所说长度测量的规定,在S系中棒长就应该是
l=x2-x1=uΔt。
Δt是B'端和A'端相继通过x1点这两个事件之间的时间间隔。由于x1是S系中一个固定地点,所以Δt是这两个事件之间的原时(即
相对论中与事件在同处的时钟所测量的唯一时间)。从S'系看来,长杆是静止的,由于S系向左运动,x1这一点相继经过B'端和A'端(如图)。由于长杆长度为l',所以如图经B'和A'这两个事件之间的时间间隔Δt',在S'系中测量为

Δt'是不同地点先后发生的两个事件的时间间隔,它是坐标时(两地时),根据固有时(原时)和坐标时的关系,有

将此式代入前式即可得:

空间的量度与参考系有关。例如沿运动方向固定在飞船上的尺子,如果由地球上的人来观测,就会比飞船上的人观测的长度短。长度收缩与飞船飞行的速度,也即两个参考系之间的相对速度有关。
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