В вагоне, движущемся по направлению поезда по железной дороге , в середине этого вагона посылается световой сигнал в направлении движения. Через некоторое время лучи света достигнут концов поезда.
С точки зрения наблюдателя, едущего в самом поезде, свет дойдет до обоих его концов одновременно. Ведь скорость света во все стороны одна и та же, а пути света вперед и назад одинаковы.
Для неподвижного наблюдателя свет идет во все стороны также с одинаковой скоростью. Но поезд движется. Поэтому свет, идущий вперед, по ходу поезда, вынужден его догонять, тогда как противоположный луч летит навстречу поезду. Очевидно, что свет дойдет до заднего конца быстрее, чем до переднего.
Для начала выведем формулу зависимости L от коэффициента трения μ. На высоте Н тело имеет потенциальную энергию Еп=mgH и тратит ее на работу против силы трения. Eп=А У нас два участка, но которых сила трения разная. Найдем ее на каждом участке, вычислим работу и сложим работы на каждом участке. А=А₁+А₂. Сила тяжести Fт=mg Сила реакции опоры на втором (горизонтальном) участке N₂=Fт. Сила трения Fтр₂=μN₂ А₂=Fтр₂*L=μmgL С первым участком сложнее. Сила реакции опоры N₁= Fт*cos45, сила трения Fтр₁=μN₁ Путь, который проходит тело по наклонной плоскости s=H/sin45 A₁=Fтр₁*s=μmgcos45*H/sin45=μmgHctg45 Собираем все вместе в одну формулу mgH=μmgHctg45+μmgL H=μHctg45+μL L=H/μ - Hctg45 ctg45=1 L=H/μ - H При μ₁=0,25 будет расстояние L₁ При μ₂=0,2 расстояние L₂
Через некоторое время лучи света достигнут концов поезда.
С точки зрения наблюдателя, едущего в самом поезде, свет дойдет до обоих его концов одновременно. Ведь скорость света во все стороны одна и та же, а пути света вперед и назад одинаковы.
Для неподвижного наблюдателя свет идет во все стороны также с одинаковой скоростью. Но поезд движется. Поэтому свет, идущий вперед, по ходу поезда, вынужден его догонять, тогда как противоположный луч летит навстречу поезду. Очевидно, что свет дойдет до заднего конца быстрее, чем до переднего.
На высоте Н тело имеет потенциальную энергию Еп=mgH и тратит ее на работу против силы трения.
Eп=А
У нас два участка, но которых сила трения разная. Найдем ее на каждом участке, вычислим работу и сложим работы на каждом участке.
А=А₁+А₂.
Сила тяжести Fт=mg
Сила реакции опоры на втором (горизонтальном) участке N₂=Fт.
Сила трения Fтр₂=μN₂
А₂=Fтр₂*L=μmgL
С первым участком сложнее.
Сила реакции опоры N₁= Fт*cos45, сила трения Fтр₁=μN₁
Путь, который проходит тело по наклонной плоскости s=H/sin45
A₁=Fтр₁*s=μmgcos45*H/sin45=μmgHctg45
Собираем все вместе в одну формулу
mgH=μmgHctg45+μmgL
H=μHctg45+μL
L=H/μ - Hctg45
ctg45=1
L=H/μ - H
При μ₁=0,25 будет расстояние L₁
При μ₂=0,2 расстояние L₂