Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 14. 04. 2015 20:46

Renissh
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Relativita - odezvy sondy

Věděl by si někdo prosím rady s tímto příkladem?

Kosmická sonda opouští Zemi a letí rychlostí 0,97c, při startu byl čas na hodinách na Zemi i v raketě nastaven na nulu. Každých 6 h vysílá řídící středisko elektromagnetický signál a žádá si okamžitou odpověď. Sonda posílá odpověď okamžitě odezvu zahrnující údaj hodin v raketě v době zachycení signálu. Pro prvních 5 signálů vypočtěte čas, v němž odezva dorazila na Zemi a čas, který je v odpovědi sdělován. Vypočtěte také vzdálenost sondy od Země v časech, kdy sonda tyto signály zachytí.

Offline

 

#2 21. 04. 2015 23:06

Renissh
Zelenáč
Příspěvky: 6
Reputace:   
 

Re: Relativita - odezvy sondy

dostala jsem tuhle rovnici pro vypocet casu ktery bude uveden v signalu ze sondy...  nevite prosim jak ji poupravit?

$\frac{\frac{c \cdot t_{s}}{c-v}}{\frac{1}{\sqrt{(1 -\frac{v^{2}}{c^{2}})}}}$

Offline

 

#3 17. 03. 2021 16:46

zdeněk11
Zelenáč
Příspěvky: 18
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Relativita - odezvy sondy

↑ Renissh:↑ Renissh:

Dobrý den,

mohu se zeptat, jaké jste nakonec postupoval, mám podobný přiklad, podobný problém, a dospěl jsem právě ke stejnému výsledku.

Offline

 

#4 17. 03. 2021 17:42

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4879
Reputace:   125 
 

Re: Relativita - odezvy sondy

To je hrozně jednoduché:

Čas, kdy dorazí signál k sondě určíme z rovnice (úplně stejně jako kdyby to byla dvě auta):

[mathjax]0.97 \cdot c \cdot t = c \cdot (t-6)[/mathjax]

c můžeme vykrátit

[mathjax]0.97 t = t-6[/mathjax]

a po úpravě dostaneme

[mathjax]t = 6/0.03= 200s[/mathjax]

A zpátky to samozřejmě letí dalších 200 sekund. Vzdálenost je samozřejmě 200*c, tedy 200 světelných sekund (kdo má chuť, může si to přepočítat na metry).

Teorii relativity potřebujeme jen na to, abychom spočítali, co budou ukazovat hodiny v té sondě, když zachytí signál. A na to můžeme použít vztah pro dilataci času, tedy

[mathjax]t'=t\sqrt{1-v^2/c^2}=t\sqrt{1-0.97^2}=t \cdot0.243[/mathjax]

Pokud byl čas v soustavě spojené se Zemí 200s, tak čas v sondě byl jen nějakých 48.6s

(je dobré si pamatovat, že čas v pohybující se družici ubíhá pomaleji, než v "klidové" souřadné soustavě, abychom věděli, jestli tou odmocninou máme násobit nebo dělit).

Offline

 

#5 17. 03. 2021 17:45

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4879
Reputace:   125 
 

Re: Relativita - odezvy sondy

Jo, teď koukám, že jsem počítal 6 sekund, a ono to mělo být 6 hodin. Na věci to ale nic nemění, jen by se místo sekund napsaly hodiny.


Stejně tak je zřejmé, že když by nás zajímal výsledek pro 12 sekund (hodin) nebo obecně pro N*6 sekund (hodin), stačí výsledeky přenásobit tím N.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson