Опыт Траутона - Нобла

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Опыт Траутона-Нобла - Рассмотрим движущийся в координатной системе K^{'} со скоростью v по направлению оси x твердый стержень, на оба конца которого действуют равные и противпопложно направленные силы. Пусть в системе K^{'} угол между стержнем и относительной скоростью v (осью x^{'} K^{'} относительно K будет равен \alpha. Обозначим |F| как модуль силы. Тогда в системе K^{'} проекции силы на оси x, y будут равны F_{x}^{'} = |F^{'}|\cos\alpha, F_{y}^{'} = |F^{'}|\sin\alpha. Согласно правилам преобразования сил в специальной теории относительности F_{x}=F_{x}^{'}, F_{y}=F_{y}^{'}\sqrt{1-\beta^{2}}. Если x^{'}, y^{'} есть разности координат стержня в системе K^{'}, а x, y есть разности координат стержня в системе K, то x=x^{'}\sqrt{1-\beta^{2}}, y=y^{'}. В результате в системе координат K возникает момент сил N_{z} = (1-\beta^{2})x^{'}F_{y}^{'}-y^{'}F_{x}^{'} = -\beta^{2} x^{'} F_{y}^{'} = -\beta^{2}l_{0}|F^{'}|\sin\alpha\cos\alpha.

Возникает вопрос, почему, при наличии момента сил, стержень не вращается. Этот парадокс разрешается тем, что силы упругости, уравновешивающие приложенные к стержню силы, преобразуются точно так же и результирующий момент не возникает. Траутон и Нобл провели опыт с заряженным конденсатором. В координатной системе, в которой конденсатор движется со скоростью v в направлении оси x электромагнитное поле создает момент сил, действующих на конденсатор. Вращение конденсатора в опыте Траутона и Нобла не наблюдалось, потому что упругие силы между обкладками конденсатора преобразуются точно так же, как электромагнитные.

Литература[править | править вики-текст]

  • F.T. Trouton, H.R. Noble, London Phil. Trans., A, 202, 165, 1903
  • В. Паули Теория относительности, М., ОГИЗ, 1947,