相对论中火车司机与隧道守护人的争论

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/04/30 01:08:36

相对论中火车司机与隧道守护人的争论
能不能告诉具体是争论什么

争论的问题是：隧道在运动,还是火车在运动.
具体内容如下：
根据狭义相对论,运动物体在运动方向上会发生洛仑兹收缩.现在有一列静止时200米长的火车即将以1/2光速通过一条200米长的隧道.于是火车司机与隧道管理员发生了如下争执：
隧道管理员：火车由于高速行驶而发生洛仑兹收缩,所以火车的长度小于200米,必然存在某一时刻,火车整个车身都在隧道里.
火车司机：火车并没动,隧道由于在高速向火车冲过来而发生了洛仑兹收缩,所以隧道的长度小于200米,所以任何时刻火车都不可能完全在隧道里.
于是火车司机为了证明自己的观点,制作了一个自动装置：在火车的头部和尾部各安装了一个垂注向上的火箭,当火车中点与隧道中点重合的瞬间,同时点燃两枚火箭,由于火车长度大于隧道长度,这两枚火箭会同时射向隧道外的天空.
隧道管理员也不示弱,他也制作了一个自动装置：在隧道的两端各安装了一个铁门,当火车中点与隧道中点重合的时候,启动这两道铁门同时关闭.由于火车长度小于隧道长度,此时火车就被这两道铁门完整的关闭在隧道中了.
试验的结果两个人的试验都成功了.怎么解释?

火车在进入隧道前必须鸣笛,若火车速度为40m/s,声音空气中速度为340m/s,司机鸣笛2秒后听到自隧道中处的回火车在进入隧道前必须鸣笛,若火车的速度是180km/h,司机在鸣笛后3s听到声音从隧道口的山崖反射的回声．若声音在空气中火车在进入隧道之前必须鸣笛,若火车速度为80km/h,声音在空气中传播的速度为340m/s,司机在鸣笛后2s时听到自隧道火车在进入隧道前必须鸣笛,若火车速度为108km/h,声音空气中速度为340m/s,司机在鸣笛2秒时听到自隧道口处的山崖一铁路巡道工正在隧道中工作，突然听到一列火车向隧道驶来，他立即看隧道内的路标，知道他与火车驶来方向的那端隧道口间的距离为火车过隧道从广州至长沙的火车,是否普通火车与高铁都要过隧道的?还是高铁不过隧道,普通的就过隧道为了提高安全性,减少事故的发生,铁路局要求火车司机在进入隧道前必须鸣笛.若火车行驶的速度是20m/s,声音在空气中传播的火车匀速通过隧道时,火车在隧道内的长度y(米)与火车行驶时间x(秒) 一辆火车正在向山底隧道行驶,当它距离隧道2000米时司机按响了汽笛,过了大约11秒后司机听到了汽笛的回声,问这辆火车的速一火车以20m/s的速度前进，司机在距隧道口500m处鸣笛，当听到回声时，火车头距隧道多远？一列火车一20M/S的速度前进,在距某一隧道500M处鸣笛,问当司机听到回声时,火车头距隧道口多远一列火车一20M/S的速度前进,在距某一隧道400M处鸣笛,问当司机听到回声时,火车头距隧道口多远?