Ruimtetijd-diagram

Opgave a

We lezen af dat bij een afstand van 10 m geldt dat c*t = 10. Dit betekent dat t = 10/c. Voor de snelheid volgt dan met v=s/t

v = 10 /(10/c) = c

wereldlijn A stelt dus de lichtsnelheid voor. Dit hadden we ook aan de helling van de grafiek kunnen zien. De ruimtetijd-diagrammen die in de relativiteitstheorie gebruikt worden zijn namelijk zo gemaakt dat de lichtsnelheid een hoek van 45° maakt.

Opgave b

Bij deze wereldlijn blijft de plaats hetzelfde en verandert alleen de tijd. Dit stelt dus een stilstaand voorwerp voor op plaats x = 4,0 m.

Opgave c

Uit de grafiek lezen we af dat voor het afleggen van een afstand 2,0*c een tijd van 8,0 s nodig is. Snelheid is dus

v = 2,0*c / 8,0 = 0,25c

Wereldlijn C stelt dus een beweging met een kwart van de lichtsnelheid voor.

Opgave d

Uit de grafiek lezen we af dat voor het afleggen van een afstand 10,0*c een tijd van 5,0 s nodig is. Snelheid is dus

v = 10,0*c / 5,0 = 2,0c

Wereldlijn D stelt dus een beweging met 2 keer de lichtsnelheid voor. Dit kan niet: Niks kan sneller dan de lichtsnelheid bewegen. Wereldlijn D is dus onmogelijk. Dit hadden we ook kunnen zien aan de richting. Alle lijnen in een ruimtetijd-diagram die vlakker lopen dan 45° zijn onmogelijk want sneller dan de lichtsnelheid.

Vraag over opgave "Ruimtetijd-diagram"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers