Treghetssystem eller ikke

Hva viser visualet?

Begge postulatene er formulert for inertialsystemer, og formlene Δt = γΔt₀ og l = l₀/γ gjelder mellom to slike systemer med konstant innbyrdes fart. Derfor må du først vite hvilke systemer som faktisk er inertialsystemer. Kravet er enkelt: akselerasjonen skal være null.

Av de fem er det bare heisen med konstant fart som oppfyller kravet — der endrer verken farten eller retningen seg. Satellitten i sirkelbane akselererer fordi retningen endrer seg hele tiden. Raketten akselererer fordi farten øker. Kabinen i fritt fall har akselerasjonen g nedover. Karusellen roterer, og rotasjon er akselerasjon selv med konstant turtall.

Klokka i en akselerert kabin krever den generelle relativitetsteorien, som er en annen teori enn denne. Det er grunnen til at tvillingparadokset må løses ved å peke på snupunktet: der er den reisende ikke lenger i ett og samme inertialsystem.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. A. Bare ett er inertialt. System 3, heisen med konstant fart: verken fart eller retning endrer seg.
2. B. Akselerasjon diskvalifiserer. Sirkelbane, rakett, fritt fall og rotasjon akselererer alle.
3. C. Derfor gjelder formlene. Δt = γΔt₀ og l = l₀/γ gjelder bare mellom to treghetssystemer.

Nøkkelbegreper

• treghetssystem
• inertialsystem
• akselerasjon
• sirkelbevegelse
• fritt fall
• rotasjon
• generell relativitetsteori

På prøve og muntlig-praktisk

Dette er en typisk flervalgsoppgave: fem situasjoner, og du skal plukke ut den uakselererte. Fritt fall lurer mange, fordi det føles vektløst — men akselerasjonen er g. Husk også å sjekke hvem i oppgaven som er i et treghetssystem før du bruker γ-formlene.

Kildegrunnlag

src/content/fysikk2/eksamen-host-2024.html flervalg p («Bare system 3 (heis med konstant fart) er uakselerert»); https://www.ifingo.no/fysikk2/spesiell-relativitetsteori avsnitt 1 (postulatene er formulert for inertialsystemer)