Mis juhtub püssikuuli kiirusel liikuvast rongist tulistades

11. august 2008, 13:40

See küsimus nõuab taustsüsteemi mõiste
tundmist. Kiire vastus on, et kui püssikuul liigub sama kiirelt kui rong ning
rongi eesotsas asuv tulistaja suunab relva rongi liikumise suunas, kaugeneb kuul
laskjast ikkagi samal kiirusel kui paigal seisteski.

Küsimus on huvitav veel sellegi poolest, et väidetavalt sarnaste asjade üle juurdlemine viis Einsteini relatiivsusteooria loomiseni. Näiteks püssikuul, helilained ja valgus käituvad sellistes olukordades kõik isemoodi ning mõnikord tavamõistuse jaoks ootamatult.

Püssikuuli näitest on võrdlemisi lihtne aru saada. Oletame, et sõidad tavalises rongis ja teed katseid tennisepalliga, loopides seda ühest vaguni otsast teise. Kiiresti saab selgeks, et vaguni suhtes liigub pall ikka ühesuguse kiirusega. Rongi liikumist kõrvalt jälgijatele see aga kindlasti nii ei näi. Rongi liikumise suunas visatud pall näib liikuvat oluliselt kiiremini ning juhul, kui suudad rongi liikumisele vastassuunas visates anda pallile samasuguse kiiruse kui rongil, näib pall kõrvalseisja jaoks ühe koha peal püsivat.

See sama analoogia kehtib loomulikult ka püssikuuli kohta. Kui õnnestuks ehitada kuulikiirusel liikuv rong, siis sellelt sõidusuunas tulistatud kuul lendaks kõrvaltvaataja jaoks kahekordse kiirusega. Rongi liikumisele vastassuunas tulistatud kuul kukuks aga maha selles kohas, kus tulistamine toimus.

See kõik on intuitiivselt mõistetav, kuid selline loogika ei kehti relatiivsusteooria kohaselt valguse kohta, mis ilmselt teebki selle teooria nii raskesti mõistetavaks. Valguse kiirusel liikuvast rongist väljasaadetud valguskiir eemaldub rongist küll valguse kiirusel, kuid kõrvaltvaataja jaoks ei liigu ta sugugi mitte kahekordse valguse kiirusega, vaid ikka tavapärase ühekordse kiirusega, mis selle teooria kohaselt ongi suurim võimalik kiirus. Relatiivsusteooriast on Novaator varem kirjutanud: Milles seisneb relatiivsusteooria ja Põnevaid fakte relatiivsusteooriast.

Helilained käituvad aga hoopis kolmandat moodi. Nimelt ei saa helilained liikuda keskkonnas kiiremini, kui selle keskkonna omadused (peamiselt tihedus) lubavad. Seetõttu võib juhtuda, et kui müra tekitav objekt liigub kiirusega, mis ületab helikiiruse, ei jõua kuulajani mitte tavapärane müra, vaid pauk. See seletab näiteks ülehelikiirusega lendavate lennukite tohutut mürarikkust ning seda, miks tulirelvad pauku teevad – kuul, mürsk või muu väljatulistatav ese liigub nimelt helist kiiremini.

Raadio ettevõtlikule inimesele

Äripäeva raadio 92.4

Hetkel eetris

Kava

Vaata kogu kava
Äripäev http://www.aripaev.ee/img/id-aripaev.svg
02. September 2008, 09:45
Otsi:

Ava täpsem otsing