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例7 已测得π+介子静止时的平均寿命为τ0=2.5×10-8S.实验室获得的某π+介子速度为(1-5×10-5)c,试求它可通过的平均距离l.
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解 建立随π+介子一起运动的惯性系S′,在S′系中π+介子的平均寿命τ0可用一个静止时钟测得.实验室惯性系认为τ0是用一个运动时钟测得的,而π+介子在实验室的平均寿命τ则是需用两个静止时钟测得的,故有
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π+介子在实验室,可通过的平均距离为
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将已知数据代入后,即得
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例8 惯性系S中三艘已处于匀速直线运动状态的飞船1,2,3,各自的速度大小同为v,航向已在图8-15中示出.某时刻三艘飞船“相聚”(彼此靠近,但不相碰)于S系的O点,此时各自时钟都校准在零点.飞船1到达图中与O点相距l的P处时,发出两细束无线电信号,而后分别被飞船2,3接收到.
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图 8-15
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(1)在飞船1中确定发射信号的时刻t1;
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(2)在飞船2中确定接收信号的时刻t2;
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(3)在飞船3中确定接收信号的时刻t3.
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解 (1)S系中O点到P点的距离l是用静止尺子测得的,S系相对飞船1运动,飞船1认为O点到P点的距离应为
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故飞船1认为自己发射信号的时刻为
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还可取t1的另一种解法,S系认为t1是随飞船一起运动的一个时钟测得的时间间隔,S系用分别静止在O点和P点的两个时钟联合测得的这一时间间隔应为
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即有
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