MaFy 2012 fråga 13 (fysik)

AlexMu skrev:

Det enda jag kan tänka på gällande $D$ är att det inte blir "synligt ljus" som kommer fram till farkosten. Jag ser ingen anledning för ljusstrålarna att inte ska anlända samtidigt till farkosten och då ser jag inte någon annan förklaring än att ljusstrålarna inte är synliga. Vad är anledningen till att $D$ är det korrekta svaret?

Det är radiofyr, alltså radiosändare, det har inget med synligt ljus att göra.

AlexMu skrev:

Två radiofyrar befinner sig i vila i ett inertialsystem S, på avståndet 100 m från varandra (mätt i S). Båda radiofyrarna utsänder en radiopuls varje mikrosekund, och de är synkroniserade i systemet S. En farkost avlägsnar sig från fyrarna med farten v längs linjen mellan fyrarna. För vilken fart v ser en observatör på farkosten ljuspulser från de två radiofyrarna anlända samtidigt?

A. $v \approx 1 \cdot 10^8$ m/s.
B. $v \approx 12\cdot 10^8$ m/s.
C. För alla värden på $v$.
D. Inte för något värde $v$. (korrekt svar)

Oberoende $v$ kommer farkosten alltid vara lika långt bort ifrån båda fyrar.   

Nej, det tror jag inte. Rita hur du uppfattar frågan.

Det kan hända att du missuppfattat problemets geometri, kan du göra en enkel skiss av situationen, markera radiofyrarna, linjen mellan radiofyrarna och farkosten?

Tänk dig sedan att de två fyrarna avfyrar varsin puls samtidigt. Vilken av pulserna kommer fram snabbast om $v$ nästan är 0?

Jag uppfattar situationen såhär:


De blåa prickarna är fyrarna, där den röda linjen är "mittlinjen" mellan dem. Längs denna linje kommer farkosten (lila) åka. Linjerna från fyrarna till mittlinjen är lika långa. Ljuset till en given punkt på linjen bör åka längs de gröna linjerna. Eftersom de gröna är lika långa borde de komma fram samtidigt. 

"Längs med linjen mellan A och B", det skulle jag inte tolka som mittpunktsnormalen.

Pieter Kuiper skrev:

"En linje mellan A och B", det skulle jag inte tolka som mittpunktsnormalen.

Det står väl inte så i uppgiften? Jag uppfattar "En farkost avlägsnar sig från fyrarna med farten v längs linjen mellan fyrarna" som att en farkost rör sig bort ifrån båda fyrar med farten $v$. Då tycker jag "linjen mellan fyrarna" passar väl som mittpunktsnormalen

AlexMu skrev:

Edit: 

Är det så att, eftersom från farkostens perspektiv flyttar ljuskällorna bort, blir det rödförskjutning och eftersom skickar ut radiovågor, som redan har längre våglängd än synligt ljus? Rödförskjutning skulle då leda till längre våglängd. Alltså skulle det inte kunna bli synligt?

Detta med att "se dem samtidigt" är nog att tolka som att se pulserna på ett oscilloskop eller dylikt.

Pieter Kuiper skrev:

AlexMu skrev:

Edit: 

Är det så att, eftersom från farkostens perspektiv flyttar ljuskällorna bort, blir det rödförskjutning och eftersom skickar ut radiovågor, som redan har längre våglängd än synligt ljus? Rödförskjutning skulle då leda till längre våglängd. Alltså skulle det inte kunna bli synligt?

Detta med att "se dem samtidigt" är nog att tolka som att se pulserna på ett oscilloskop eller dylikt.

Ja, så kan det nog vara.

AlexMu skrev:

Pieter Kuiper skrev:

"En linje mellan A och B", det skulle jag inte tolka som mittpunktsnormalen.

Det står väl inte så i uppgiften? Jag uppfattar "En farkost avlägsnar sig från fyrarna med farten v längs linjen mellan fyrarna" som att en farkost rör sig bort ifrån båda fyrar med farten $v$. Då tycker jag "linjen mellan fyrarna" passar väl som mittpunktsnormalen

De är bara 100 meter ifrån varandra. Om fartyget avlägsnar sig från det ena, ökar också avståndet till det andra. Nästan alltid.

Man kan färdas längs linjen mellan fyrarna utan att vara mellan fyrarna. Det är enda sättet att avlägsna sig från båda samtidigt. 

MrPotatohead skrev:

Man kan färdas längs linjen mellan fyrarna utan att vara mellan fyrarna. Det är enda sättet att avlägsna sig från båda samtidigt. 

Och där visualiserade sictransit det, snyggt!

sictransit skrev:

MrPotatohead skrev:

Man kan färdas längs linjen mellan fyrarna utan att vara mellan fyrarna. Det är enda sättet att avlägsna sig från båda samtidigt. 

Jaha, det är så dem menar. Tack för bild! 

Tack allihopa!