Задачи на тему Релятивистская механика
из задачника Касьянов 10 класс по предмету Физика

Название темы: Постулаты специальной теории относительности §41
1. Что показал эксперимент Майкельсона—Морли?
2. Почему результаты эксперимента Майкельсона—Морли противоречили классическому закону сложения скоростей?
3. Что изучают специальная теория относительности и общая теория относительности?
4. Сформулируйте первый и второй постулаты теории относительности и объясните их смысл
5. Почему существование черных дыр объясняется наличием верхнего предела скорости распространения любого взаимодействия? Что такое радиус Шварцшильда и горизонт событий?
Название темы: Относительность времени §42
1. Почему сосуществование событий в нашем чувственном восприятии не означает их одновременности?
2. Почему, глядя на звездное небо, мы как бы зондируем прошлое?
3. Приведите пример того, что одновременность — не абсолютная характеристика явлений, а относительная, зависящая от положения в пространстве наблюдателя
4. Будет ли определенным порядок следования событий, если разделяющий их промежуток времени больше времени, необходимого для распространения света между ними?
5. При каком условии порядок следования событий не определен и зависит от положения наблюдателя?
Название темы: Замедление времени §43
1. Какое время называют собственным?
2. Чем определяется эффект замедления времени: свойствами света, конструкцией световых часов или свойствами самого времени?
3. Почему при движении замедляется не только ход часов, но и протекание всех физических процессов, а также химических реакций в человеческом организме?
4. В чем суть парадокса близнецов?
5. Какой эксперимент подтверждает эффект замедления времени?
Название темы: Замедление времени §43. Задачи
1. Во сколько раз замедляется время в ракете при ее движении относительно Земли со скоростью v = 2,6 ⋅ 108 м/с? [в 2 раза]
2. На сколько отстают за год часы в искусственном спутнике Земли, движущемся на небольшой высоте от ее поверхности? [10,9 мс]
3. Собственное время жизни нестабильной распадающейся частицы отличается на 1% от времени жизни по неподвижным часам. С какой скоростью движется частица?
Задача на замедление времени
4. Время жизни одного из адронов (π+-мезон) в связанной с ним системе отсчета равно 26 нс. Найдите расстояние, фиксируемое неподвижным наблюдателем, которое до распада пройдет π+-мезон, движущийся со скоростью 0,99 с [54,7 м]
5. Сестра в возрасте 18 лет, улетая в космическое путешествие, оставляет на Земле 14-летнего брата. Вернувшись через 2 года (по своим часам) на Землю, она встречает брата, ставшего ее ровесником. С какой скоростью путешествовала девушка? [0,94 с]
Название темы: Релятивистский закон сложения скоростей §44
1. Почему преобразования Галилея и классический закон сложения скоростей не верны при скорости движения, соизмеримой со скоростью света?
2. Сформулируйте релятивистский закон сложения скоростей.
3. Укажите границы применимости классического закона сложения скоростей
4. Докажите, что релятивистский закон сложения скоростей согласуется со вторым постулатом теории относительности.
5. Как релятивистский закон сложения скоростей согласуется с результатами эксперимента Майкельсона и Морли?
Название темы: Релятивистский закон сложения скоростей §44. Задачи
1. Две ракеты движутся навстречу друг другу относительно Земли с одинаковой скоростью, равной 0,5 с Определите скорость сближения ракет: согласно классической механике; в соответствии с релятивистским законом сложения скоростей. [с; 0,8 с]
2. Ионизованный атом, вылетев из ускорителя со скоростью 0,9 с, испустил фотон в направлении своего движения Найдите скорость фотона относительно ускорителя, [с]
3. Две галактики разбегаются от центра Вселенной в противоположных направлениях с одинаковой скоростью 0,75 с относительно центра. С какой скоростью они удаляются друг от друга? [0,96 с]
4. С какой скоростью распространяются друг относительно друга два лазерных импульса, излучаемых в вакууме в противоположных направлениях? Какой результат дает классический закон сложения скоростей? [с; 2 с]
5. С космического корабля, удаляющегося от Земли со скоростью 0,8 с, стартует ракета в направлении движения корабля. Скорость ракеты относительно Земли 0,976 с. Чему равна скорость ракеты относительно корабля? [0,8 с]
Название темы: Взаимосвязь массы и энергии §45
1. Что такое масса покоя тела?
2. Какой эксперимент подтверждает конечность массы фотона, движущегося со скоростью света?
3. Почему единый закон сохранения массы-энергии представляется в классической механике в виде двух законов сохранения: массы и энергии?
4. Почему нагревание образца приводит к увеличению его массы?
5. Кратко сформулируйте основные результаты, полученные специальной теорией относительности
Название темы: Взаимосвязь массы и энергии §45. Задачи
1. Чему равна энергия покоя электрона? Масса покоя электрона равна mе = 9,1 • 10-31 кг. [8,2 ⋅ 10-22 Дж]
2. Энергию покоя частиц и соответственно их массу покоя часто измеряют в электрон-вольтах 1 эВ = 1,6 ⋅ 10-19Дж. Выразите массу покоя электрона и протона в электрон-вольтах [mе = 0,511 МэВ; mр = 938,3 МэВ]
3. Энергия протона, вылетающего с поверхности Солнца в сторону Земли, равна 083 МэВ. Через какой промежуток времени с момента вылета протона экспериментатор на Земле сможет зафиксировать его приземление? [16 мин 40 с]
4. Какую работу необходимо совершить для увеличения скорости электрона от 0,6 с до 0,8 с? [0,213 МэВ]
5. Дейтрон (ядро изотопа атома водорода — дейтерия) образовано из протона и нейтрона. Масса покоя протона mр = 1,673 • 10-27 кг, нейтрона mn = 1,675 • 10-27 кг. Энергия покоя дейтрона 1875,6 МэВ Какая энергия выделяется при образовании дейтрона? На сколько масса дейтрона меньше суммарной массы протона и нейтрона? [2,22 МэВ; 3,965 - 10-30кг]

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн