Обучающие задания. 1(А) Какое из приведенных ниже утверждений является постулатом специальной теории

1(А) Какое из приведенных ниже утверждений является постулатом специальной теории относительности?

А. Механические явления во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково (при одинаковых начальных условиях).

Б. Все явления во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково (при одинаковых начальных условиях).

1) только А 2) только Б

3) и А, и Б 3) ни А, ни Б

Указание: вспомнить принцип относительности Эйнштейна.

2(А) Скорость света в инерциальных системах отсчета

1) зависит только от скорости движения источника света

2) не зависит ни от скорости приемника света, ни от скорости источника света

3) зависит только от скорости приемника света

4) зависит и от скорости приемника света, и от скорости источника света

Указание: вспомнить постулат об инвариантности скорости света.

3(А) Во сколько раз увеличивается масса частицы при движении со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме)?

1) 1,67 2) 2,5 3) 1,14 4) 1,25

Указание: применить формулу массы движущегося тела.

4(А) Космический корабль развил такую скорость, при которой длина линейки, лежащей на корабле вдоль линии скорости, уменьшилась в два раза относительно наблюдателя на Земле. При этом масса линейки по сравнению с её массой покоя …

1) уменьшится в раза

2) увеличится в раза

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 2 раза

Указание: использовать формулы для расчета длины и массы движущегося тела.

5(А) Относительно Земли элементарная частица в вакууме движется со скоростью 0,6 с. Собственное время жизни этой частицы составляет 2 нс. За время своего существования частица может пройти относительно Земли расстояние, равное

1) 0,29 м 2) 0,36 м 3) 0,45 м 4) 1,2 м Указание: собственное время – это время, измеряемое в движущейся системе отсчета. В данной задаче движущаяся система отсчета связана с самой частицей.

6(А) Электрон летит со скоростью 0,8 с. Определите кинетическую энергию электрона.

1) 2,62·10^-14 Дж 3) 5,46·10^-14 Дж

2) 4,37·10^-14 Дж 4) 1,37·10^-14 Дж

Указание: вспомнить формулы полной энергии, энергии покоя; выразите через них кинетическую энергию.

7(А) Два электрона движутся в противоположные стороны со скоростями 0,5 с и 0,6 с относительно Земли. Скорость второго электрона в системе отсчета, связанной с первым электроном, равна

1) 1,1 с 2) с 3) 0,85 с 4) 0,1 с

Указание: применить формулу релятивистского закона сложения скоростей.

8(В) Полная энергия частицы, вылетающей из ускорителя, 10,2·10^-14 Дж, её импульс равен 2·10^-22 . Скорость частицы равна Х·10⁸ м/с. Найдите число Х.

Указание: применить формулу полной энергии и импульса движущегося тела.

9(С) Куб с ребром 1 м движется по отношению к земному наблюдателю со скоростью 0,75 с. Вектор скорости перпендикулярен двум противоположным граням куба. Объём куба относительно земного наблюдателя равен …

Указание: так как скорость направлена вдоль одной из сторон куба, то сокращение длины происходит только в этом направлении. Поэтому относительно земли куб превращается в прямоугольный параллелепипед.

10(С) С какой скоростью электроны достигают анода рентгеновской трубки, работающей при напряжении 50 кВ? Решить задачу с учетом релятивистской поправки.

Указание: по теореме об изменении кинетической энергии работа сил электрического поля равна кинетической энергии электрона (начальная кинетическая энергия равна нулю). Кинетическую энергию выражаем через полную энергию и энергию покоя электрона.

A_эл = E_к; А_эл = eU; Е_к= Е - Е_о

Е=mc²; E_o= m_oc²;

Ответы к обучающим заданиям.

Дата добавления: 2015-07-20