تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Cube’s Apparent Rotation
المؤلف:
Sidney B. Cahn And Boris E. Nadgorny
المصدر:
A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
الجزء والصفحة:
part 1 , p 35
13-7-2016
1268
Cube’s Apparent Rotation
A cube with 1-meter edges in its rest frame moves along a straight line at velocity βc. An observer is located in the laboratory frame, and the distance of closest approach is much greater than 1 m. Two faces of the cube are perpendicular to the direction of motion and another two faces are parallel to the plane formed by the trajectory and the observer. The other two faces are approximately perpendicular to the line of sight of the observer (see Figure 1.1). In this problem, we need to take into account the different travel times for light from different parts of the cube to the observer. This effect causes distortions which make the cube appear to the observer to be rotated. Find the expression for the apparent rotation and indicate the sign of the rotation with respect to the direction of motion of the cube and the line from the cube to the observer.
Figure 1.1
SOLUTION
At any given moment, the image of the cube is created by the photons reaching the observer at this time. The light received from points A and B of the near face of the cube is accompanied by light from point D emitted a time (1/c) earlier (see Figure 1.2a). The length of is Lorentz contracted to
while the distance from A' to A is β (the distance the
Figure 1.2a Figure 1.2b
cube has moved while the light from D travelled to the front face). The apparent rotation is seen in Figure 1.2b. The angle of rotation should be equal to
From the figure, we see that
and sin θ' = β. So θ = θ', and the cube does appear rotated by sin-1 β. A more detailed solution of this problem employs the Lorentz transformation from frame K' to K of the velocities which leads to the light aberration seen by the observer O.