v = 512.83(m / s)
代入数据解之得:
hv
v =51283-464=4883(m/s)
v
炮弹相对地面的速度 dm 为:
dm
v = 512.83−464−20 = 28.83(m / s)
v
炮弹相对火车的速度 h 为:
h
v
假如炮弹是向西发射的,在地面上测得炮弹的速度为
根据能量守恒定律有:
,计算此炮弹相对地心参考系发射的速度
。
30m/ s
x
1
2
1
2
1
2
m4642 − mvx2 = m(464−30)2
v =164.13(m / s)
化简后解之得:
计算炮弹在
x
v
向西运动的火车上相对地心参考系向西发射的速度
:
20m/ s
hx
1
2
1
2
1
2
2
m(464−20)2 − mvx2 = mvhx
v = 412.55(m / s)
代入数据解之得:
hx
v = 464−412.55 = 51.45(m / s)
v
炮弹相对地面的速度 dm 为:
dm
v = 464−412.55−20 = 31.45(m / s)
v
炮弹相对火车的速度 h 为:
h
计算说明,炮弹在地球有自转(由西向东)速度的情况下发射,相对地面同样的速度,但在东、西两方向
上要达到同样的速度所需能量是不同的,向东发射所需的能量大于向西发射所需能量。若发射的能量相同,则
相对地面参考系向东发射的速度小于向西发射的速度。总而言之,相对性原理是不正确的,更确切地说,相对
性原理并不是无条件绝对成立的。
另外说明,后面第二种解法与前面第一种解法所得向西的速度不一致,这里面有个缘故,第一种解法炮弹
向西发射用的是向东发射的能量,而在第二解法中,炮弹向西发射的能量没有借用与向东发射同样的能量,而
是直接根据向西发射的速度计算的,所以结果不一样,实际上并不矛盾。简而言之,炮弹在地面上分别向东西
两方向发射,在第一种解法中是能同速不同,在第二种解法中是速同能不同。
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