演示约定:速度输入为光速百分比 β×100。令速度 v=80% c,计算 γ=1/√(1−β²),得到洛伦兹因子 γ=1.667。0.8c 时 γ≈1.667,而 0.99c 时已超过 7,说明接近光速后相对论效应急剧增强。
公式、图像和实验参数马上就绪。
公式、图像和实验参数马上就绪。
改变“速度 v”时,洛伦兹因子 γ会怎样变化?
相对论效应由速度与光速之比决定,低速时 γ 接近 1,接近光速时迅速增大。 在交互演示中,纵轴严格表示“洛伦兹因子 γ”,不再使用没有物理或数学含义的响应百分比。
先辨认公式中的量:γ:洛伦兹因子;v:物体速度;c:真空光速。先确定题目要求的是哪一个量,再决定是否需要移项或换算单位。
本页只改变“速度 v”,其余量采用明确的演示约定:速度输入为光速百分比 β×100。这样曲线上的变化只来自一个变量。
按通式 γ=1/√(1−v²/c²) 建立计算关系。当前模型的实际计算是:计算 γ=1/√(1−β²)。
0.8c 时 γ≈1.667,而 0.99c 时已超过 7,说明接近光速后相对论效应急剧增强。 数据曲线展示的是这一真实计算结果,动画中的当前点也取自同一结果。
最后检查适用边界:0≤v<c;本演示以光速百分比输入。 若输入触及无定义点,界面会明确显示“无有效结果”,曲线也会在该处断开。
演示约定:速度输入为光速百分比 β×100。令速度 v=80% c,计算 γ=1/√(1−β²),得到洛伦兹因子 γ=1.667。0.8c 时 γ≈1.667,而 0.99c 时已超过 7,说明接近光速后相对论效应急剧增强。
0≤v<c;本演示以光速百分比输入。
速度输入为光速百分比 β×100
读图时先看横轴“速度 v”,再看纵轴“洛伦兹因子 γ”。演示中固定的量只是为了形成一条可比较曲线,不是通式额外增加的普遍条件。
调节“速度 v”,在“速度输入为光速百分比 β×100”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 γ=1/√(1−v²/c²)。
调节“速度 v”,在“速度输入为光速百分比 β×100”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 γ=1/√(1−v²/c²)。
当前输入为 80% c,实时结果为 1.667。
再比较最小、基准、最大三个值,并用适用条件排除无意义输入。