Due astronavi A e B viaggiano da una stazione spaziale a un'altra, coprendo la distanza di 48 minuti-luce a velocità costante.
L'astronave A impiega 80 min per il viaggio, nel sistema di riferimento delle stazioni spaziali.
Secondo gli orologi dell'astronave A, l'astronave B impiega 12 min in più. Calcola la velocità dell'astronave A rispetto all'astronave B.


La velocità della astronave A rispetto al sistema di riferimento delle stazioni spaziali è: v A = s t A = 48 min c 80 min = 3 5 c v_A = s over t_A = {48 "min" cdot c } over { 80 `"min" }= { 3 over 5 } c Secondo l'astronave A il suo viaggio dura un pò meno di 80 min per l'effetto della dilatazione temporale: Δ t 0 A = Δ t A 1 ( v A c ) 2 = 80 1 ( 3 5 ) 2 = 80 4 5 = 64 min %DELTA t_0A = %DELTA t_A cdot sqrt{ 1-left ( {v_A over c}right) ^2 }=80 cdot sqrt{ 1-left (3 over 5right) ^2 }=80 cdot {4 over 5 }= 64`"min" L'astronave B non arriva insieme all'astronave A ma, rispetto A, impiega 12 min in più, ovvero impiega 64 + 12 min = 76 min.
Sempre per l'effetto della dilatazione temporale, rispetto alla stazione spaziale il tempo, misurato nell'astronave A, per l'astronave B è più lungo: Δ t B = Δ t 0 B 1 ( v A c ) 2 = 76 1 ( 3 5 ) 2 = 76 5 4 = 95 min %DELTA t_B = {%DELTA t_0B} over sqrt{ 1-left ( {v_A over c}right) ^2 }=76 over sqrt{ 1-left (3 over 5right) ^2 }=76 cdot {5 over 4 }= 95`"min" La velocità dell'astronave B, rispetto alle stazioni spaziali, è: v B = s t B = 48 min c 95 min = 48 95 c v_B = s over t_B = {48 "min" cdot c } over { 89.6"min" }= { 15 over 28 } c Applichiamo ora la formula di trasformazione delle velocità: v AB = v A v B 1 β v A c = 3 5 c 48 95 c 1 15 28 3 5 = 3 5 c 48 95 c 1 48 95 3 5 = 285 240 475 144 c = 45 331 c 0.136 c v_AB = {v_A - v_B } over {1 - %beta {v_A over c} }= {{3 over 5}c - {48 over 95}c } over {1 - {15 over 28} { 3 over 5} }= {{3 over 5}c - {48 over 95}c } over {1 - {48 over 95} { 3 over 5} } = {285-240 } over {475-144 } c= { 45 over 331 } c approx 0.136c