1
2
1
2
1
2
1
2
m(464+30)2 − m4642 + m(464+20)2 = mv2
v2 = (464+30)2 −4642 +(464+20)2
v =512.83(m / s)
v
v = 512.83−464 = 48.83(m / s)
相对地面的速度 m 为:
m
v
v = 512.83−(464 +20) = 28.83(m / s)
相对火车的速度 h 为:
h
假设火车向西开,炮弹向西发射,求炮弹相对地面和相对火车的速度。
在地心参考系,从能量守恒的角度考察,列式:
1
2
1
2
mv2 = m(464−20)2 − x
1
2
1
2
x = m(464+30)2 − m4642
将
代入上式得:
1
2
1
2
1
2
1
2
mv2 = m(464−20)2 −[ m(464+30)2 − m4642 ]
v2 = (464−20)2 −(464+30)2 +4642
v = 410.36(m / s)
v
v = 410.36−464 = −53.64(m / s)
相对地面的速度 m 为:
m
v
v = 410.36−(464−20) = −33.64(m / s)
相对火车的速度 h 为:
h
负号表示速度是向西的,与火车东开、炮弹向东发射相比,在西开的火车上向西发射的炮弹相对地面的速
度更快。
根据相对性原理,同一支枪相同的子弹在地面上发射,子弹相对地面的速度是多少,将其拿到运动火车上
发射,相对火车的速度也应该是多少。可计算表明,如果这样,能量就不能守恒,能量守恒原理就有问题。两
个基本原理在这里发生了严重冲突,这是怎么回事呢?
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