11 svar
603 visningar
Zaphod 17
Postad: 6 maj 2017 16:32

Relativitetsteori (mafy-prov)

Hej.

I uppgift 18 på 2016 Matematik Fysikprov så ska man (om jag har förstått frågan rätt) beräkna tidsskillnaden för ett tågs inertialsystem från det att fören på tåget passerar bakre delen av en platform som är lika lång som tåget (vid vila) tills att bakre delen på tåget har passerat den främre delen av perrongen dvs hur lång tid tåget tycker det tar att passera hela perrongen.

Svaret ska uttryckas i termer av l och c och v = c * 4/5.

 

Jag beräknade längden med längdkontraktion till 3/5 och när jag dividerar sträckan med hastigheten c* 4/5 så får jag att den upplevda tiden blir 3l/4c. Enligt svaret är dock tiden 2l/c.

Vad gör/tänker jag fel?

emmynoether 663 – Fd. Medlem
Postad: 6 maj 2017 18:25 Redigerad: 6 maj 2017 18:26

Det ser ut som att du räknat ut hur lång tid det tar för fören av tåget att passera hela plattformen men du glömmer bort att det är bakre delen av tåget som också ska passera hela plattformen.

Absolutbeloppet 54
Postad: 8 maj 2017 15:01 Redigerad: 8 maj 2017 15:25
emmynoether skrev :

Det ser ut som att du räknat ut hur lång tid det tar för fören av tåget att passera hela plattformen men du glömmer bort att det är bakre delen av tåget som också ska passera hela plattformen.

 

Jag kommer fram till exakt samma sak som Zaphod, men jag tror tyvärr inte att jag förstår frågan exakt. Vad betyder egentligen att  A’ passerar B till det att B’ passerar A. Även om jag inte har kalkylerat fram hur lång tid det tar för den bakre delen av tåget att också passera hela plattformen motsvarar det inte egentligen som för tåget att passera hela plattformen, så skulle inte tidsskillnaden bli noll då? Skulle bli jätte tacksam för ledtrådar!

emmynoether 663 – Fd. Medlem
Postad: 8 maj 2017 15:28

Nej jag kontrollräkande på det nu och facit stämmer. Det dem menar är att man ska beräkna tiden från det att spetsen av tåget når början av perrongen tills det att baken av tåget har lämnat perrongen (på andra sidan) helt. 

 

I tågets referensram som kontraheras mycket riktigt perrongen till l'=3/5l l'=3/5l . Tiden det tar för spetsen av tåget att färdas förbi hela perrongen blir då, precis som ni kommit fram till, t1=3l4c t_1 =\frac{3l}{4c} . Nu ska baken också förbi perrongen och tåget har längden l l så bakändan på tåget kommer färdas förbi perrongen på tiden t2=l4/5c=5l4c t_2 = \frac{l}{4/5c} = \frac{5l}{4c} . Totala tiden blir då

 

t=t1+t2=2lc t = t_1+t_2= 2 \frac{l}{c} .

emmynoether 663 – Fd. Medlem
Postad: 8 maj 2017 15:31

När man trycker på redigera inlägg så strular latexkoden till sig (fortfarande), så jag skriver min rättelse här. I tågets referensram så är det givetvis perrongen som färdas förbi tåget och inte som jag skrev ovan. Men räkningen stämmer fortfarande.

Absolutbeloppet 54
Postad: 8 maj 2017 15:41
emmynoether skrev :

Nej jag kontrollräkande på det nu och facit stämmer. Det dem menar är att man ska beräkna tiden från det att spetsen av tåget når början av perrongen tills det att baken av tåget har lämnat perrongen (på andra sidan) helt. 

 

I tågets referensram som kontraheras mycket riktigt perrongen till l'=3/5l l'=3/5l . Tiden det tar för spetsen av tåget att färdas förbi hela perrongen blir då, precis som ni kommit fram till, t1=3l4c t_1 =\frac{3l}{4c} . Nu ska baken också förbi perrongen och tåget har längden l l så bakändan på tåget kommer färdas förbi perrongen på tiden t2=l4/5c=5l4c t_2 = \frac{l}{4/5c} = \frac{5l}{4c} . Totala tiden blir då

 

t=t1+t2=2lc t = t_1+t_2= 2 \frac{l}{c} .

tack så mycket! Du fick uppgiften att se så simpel ut.

Smaragdalena 78662 – Lärare
Postad: 8 maj 2017 15:42

Det mesta är simpelt när man har kommit på hur man skall göra. Att komma på DET, däremot...

Absolutbeloppet 54
Postad: 8 maj 2017 15:56
smaragdalena skrev :

Det mesta är simpelt när man har kommit på hur man skall göra. Att komma på DET, däremot...

Absolut, man måste kunna se mönster, fina ord!

emmynoether 663 – Fd. Medlem
Postad: 8 maj 2017 18:02

Jag tror min lektor som hade masterkursen i speciell relativitetsteori skulle bli lite besviken om jag inte lyckades lösa den här :) Men uppgifterna på det här provet är verkligen avancerade för gymnasieelever måste jag säga! Jag klarade provet två gånger själv och det var verkligen en helt annat nivå.

 

Ett generellt tips när det kommer till relativitetsteori är att klargöra för sig själv vilken referensram man jobbar i, så att man inte blandar de olika systemen.

Absolutbeloppet 54
Postad: 8 maj 2017 18:13
emmynoether skrev :

Jag tror min lektor som hade masterkursen i speciell relativitetsteori skulle bli lite besviken om jag inte lyckades lösa den här :) Men uppgifterna på det här provet är verkligen avancerade för gymnasieelever måste jag säga! Jag klarade provet två gånger själv och det var verkligen en helt annat nivå.

 

Ett generellt tips när det kommer till relativitetsteori är att klargöra för sig själv vilken referensram man jobbar i, så att man inte blandar de olika systemen.

Två gånger! Bra jobbat! Avis! Jag ska behålla ditt tips tills nästa tillfälle, för speciell relativitetsteorin kan bli så knasigt

Zaphod 17
Postad: 9 maj 2017 19:19 Redigerad: 9 maj 2017 19:19

Jag hade inte hunnit kolla på uppgiften sedan i helgen men Emmys korrektion om att ta med sträckan a'b' (utan kontraktion) gav rätt svar. Tack så mycket för hjälpen!

martinmaskin2 172
Postad: 17 nov 2021 22:56 Redigerad: 17 nov 2021 23:00
emmynoether skrev:

Nej jag kontrollräkande på det nu och facit stämmer. Det dem menar är att man ska beräkna tiden från det att spetsen av tåget når början av perrongen tills det att baken av tåget har lämnat perrongen (på andra sidan) helt. 

 

I tågets referensram som kontraheras mycket riktigt perrongen till l'=3/5l l'=3/5l . Tiden det tar för spetsen av tåget att färdas förbi hela perrongen blir då, precis som ni kommit fram till, t1=3l4c t_1 =\frac{3l}{4c} . Nu ska baken också förbi perrongen och tåget har längden l l så bakändan på tåget kommer färdas förbi perrongen på tiden t2=l4/5c=5l4c t_2 = \frac{l}{4/5c} = \frac{5l}{4c} . Totala tiden blir då

 

t=t1+t2=2lc t = t_1+t_2= 2 \frac{l}{c} .

Hej, jag har själv fastnat på det denna fråga men förstår inte hur dina beräkningar ska leda till svaret, kan någon möjligtvis förtydliga? jag får det till:35×l+l4/5c=12+25cl220×l

Edit nvm jag förstod

Svara Avbryt
Close