+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Лабораторна робота
К-сть сторінок:
28
Мова:
Українська
при відхиленні виска, що спостерігається.
Відповідь. Ні, бо сили тяжіння і сили інерції еквівалентні.
Запитання 7. Які ще існують особливості сил інерції, крім уже розглянутих у запитаннях 4 і 5?
Відповідь. Сили діють лише в НеІСВ, в кожній системі відліку вони завжди являються зовнішніми силами.
Задачі і запитання до розділу ІІ
1. Два електрони рухаються назустріч один одному з швидкістю. З якою швидкістю вони зближуються один з одним? рухаються один відносно другого? Що між ними настане раніше – взаємодія чи зіткнення?
2. Чи підпорядковується швидкість світла закону додавання швидкостей?
3. Чи можливо, щоб частинка скінчених розмірів при взааємодії не деформувалася?
4. Чи може бути фотон початком ІСВ?
5. Умоглядно проаналізуйте, якому світу відповідали б такі два значення швидкості світла: а) с = 0; б)?
6. Нехай світловий сигнал посланий із точки x = y = z = 0 у момент t = 0 вздовж осі Ох у системі XYZ. В момент t він буде зареєстрований у точці x = ct, y = 0, z = 0. Якщо в усіх ІСВ величина швидкості світла однакова, то, підставляючи в (ІІ.10), ми повинні неминуче здобути результат. Показати це.
7. Чи залежить від швидкості руху ІСВ швидкість тіла? Швидкість світла?
8. Чи може електрон рухатися з швидкістю, більшою за швидкість світла в даному середовищі?
9. Продемонструвати інваріантність прискорення при переході від однієї ІСВ до другої.
10. Ракета рухається з швидкістю відносно Землі 10 років за годинником спостерігача в ракеті. Який час пройде на Землі?
11. Дві частинки рухаються вздовж однієї прямої з швидкостями 0,9 с і 0,7 с відносно рухомої ІСВ. Яка відносна швидкість частинок, коли вони рухаються в одному напрямі? в протилежних напрямах?
12. Літак рухається з швидкістю назустріч нерухомому джерелу світла. З якою швидкістю зближується літак із світлом?
13. На скільки скорочується діаметр Сонця під час його руху відносно всіх інших галактик. Радіус і швидкість Сонця становлять 696000 км і 370 км/с.
14. Тіло рухається з швидкістю c. У скільки разів скоротяться розміри тіла в напрямі руху?
15. Чи можуть розміри лінійки, що рухається вздовж осі Ох, скоротитися до нуля?
16. Два спостерігачі рухаються один відносно другого з швидкістю . У якого з них час протікає повільніше, ніж у другого?
17. Мюони за час свого життя (с), рухаючись із швидкістю, близькою до швидкості світла с, можуть пройти не більше 660м, тобто у 30 разів меншу, ніж відстань, що відокремлює їх від земної поверхні, яку вони досягають. Як це може бути?
18. У СВ, в якій - мезон перебуває в стані спокою, час його життя с. З якою швидкістю летить мезон, якщо до розпаду він пролітає відстань 6 км?
19. Звіряючи свій годинник із годинником рухомого (з швидкістю) спостерігача, нерухомий спостерігач бачить, що інші годинники відстають. Довести це.
20. Нерухомий спостерігач І, що знаходиться посеред точок А та В, побачив, що в ці точки водночас влучили блискавки (рис.100). Чи водночас вони влучили для нерухомих спостерігачів ІІ і ІІІ? Для яких нерухомих відносно А та В спостерігачів, крім спостерігача І, події в А і В будуть одночасними?
21. У СВ, що рухається з швидкістю, у напрямі додатних значень осі випромінюється промінь світла (вісь перпендикулярна до напряму руху). Визначити, під яким кутом цей промінь рухається в нерухомій СВ.
22. Нехай бігун дивиться на себе в дзеркало, яке він тримає перед собою у витягнутій руці. Чи побачить він себе в дзеркалі, якщо він біжить майже із швидкістю світла?
23. Літак летить зі швидкістю км/год. Вздовж літака йде людина з швидкістю км/год відносно літака в напрямі його руху. Яка різниця швидкостей людини відносно поверхні Землі, обчислених по формулі додавання швидкостей класичної фізики й теорії відносності?
24. Скільки часу для земного спостерігача і для космонавтів забире мандрівка до зорі Сіріуса і назад, відстань до якої дорівнює 8,8 світлових років? Швидкість космічного корабля 0,999с.
27. В ультрарелятивістській області величина швидкості тіла майже не змінюється, а імпульс інтенсивно зростає. Пояснити, чому.
28. За якої швидкості протона його маса подвоюється?
30. Два фотони однакової частоти летять назустріч один одному вздовж тієї самої прямої. Якою найменшою енергією повинні володіти фотони, щоб стало можливим народження електрон-позитронної пари?
31. У давнину на підставі порівняння світлового променя, що поширюється вздовж прямої, із траєкторією стріли робили висновок, що швидкість світла велика. Чому так?
32. На схід чи на захід відхилиться тіло, кинуте вертикально вгору?
34. Ви намалювали на поверхні яйця два трикутники – поблизу гострого кінця і поблизу тупого. Сторони трикутників рівні. У якого з них більша сума кутів?
35. Від чого залежить форма геодезичної лінії?
37. Однорідний чи неоднорідний простір поблизу земної поверхні?
38. Сила тяжіння від далеких зір спадає обернено пропорційно квадрату відстані до них, а загальне число зір зростає прямо пропорційно до куба відстані (об’єму, який вони займають). Як змінюватиметься сила?
39. Припустимо, що через мільярд років гравітаційна стала G стане іншою. Чи можна буде тоді говорити про незмінність часу? Прискорюватиметься чи сповільнюватиметься плин часу при зміні G?
40. Які сили – тяжіння чи інерції – будуть між собою паралельними при русі в СВ з прискоренням?
41. Рух тіла відбувається вздовж геодезичної лінії. Рухається це тіло за інерцією чи в полі сили тяжіння?
43. З якою гравітаційною силою притягуються два високо енергійні фотони на відстані r один від одного?
Відповіді до задач і запитань
розділу ІІ та вказівки до розв’язання
2. Ні.
3. Ні. Щоб частинка не деформувалася, коли рух окремих частин цілого неможливий, необхідне виконання умови:. Це суперечить першому постулату СТВ.
5. а) Світу, що існує тільки в часі. Поняття “простір” у цьому випадку позбавлене сенсу і ніякий сигнал ніколи і нікуди не поширюється; б) світу, що існує тільки в просторі. Тут простір нескінченний, а час не пливе, не змінюється. Він постійний.
7. Так; ні.
8. Так, але його швидкість менша, ніж швидкість світла у вакуумі.
9.
10. 223 роки.
14. У два рази.
15. Ні, бо тоді швидкість лінійки дорівнювала б с, що неможливо.
16. У того, що в іншій системі відліку.
17. Діє ефект сповільнення часу в СВ, пов’язаній з мюоном. Він досягає поверхні Землі раніше, ніж розпадеться.
18. 0,99 с, де с – швидкість світла у вакуумі.
19. Нехай годинник рухомого спостерігача в початковий момент рухомий спостерігач з годинником у цей момент перебуває у початку його
20. Ні. Для спостерігача ІІ в точку А блискавка влучила раніше, для спостерігача ІІІ блискавка влучила спочатку в точку В; для спостерігачів С у точках, рівновіддалених від А і В, що не перебувають на прямій АВ.
22. Так. Це наслідок формули додавання швидкостей СТВ.
24. 17,62 р.; 0,7878 р.
26. Перша формула описує імпульс тіла в класичній механіці; друга – в теорії відносності; третя виражає імпульс одиниці об’єму електромагнітного поля; четверта – виражає імпульс фотона. Ці чотири формули демонструють універсальність поняття “імпульс”.
31. Це тому, що траєкторія стріли тим більше наближається до прямої, чим більша швидкість стріли.
32. На захід.
33. Ні в якому разі, бо при швидкостях маса m тіла швидко зростатиме відтак зменшуватиметься.
34. У того, що ближче до загостреного кінця яйця.
35. Від структури поля тяжіння.
36. Однорідність простору порушена. Цей висновок стосується і часу.
37. Неоднорідний: всі тіла поблизу поверхні прагнуть зайняти
найнижчі положення?
38. Величина загальної сили тяжіння, що діє на окреме тіло у Всесвіті, стала б безмежно великою (), чого насправді не спостерігається. Це тому, що в цих випадках треба користуватися ЗТВ.
39. Ні. Якщо G зростає, то час сповільнюється, якщо числове значення G зменшиться, хід часу прискориться.
40. Інерції. Сили тяжіння, якщо СВ протяжнка, ні, бо вони напрямлені до центра Землі.
41. За інерцією.
42. Ні. Тут намагаємося протиставити матеріальній речовині випромінювання. Крім того, отримавши прискорення, фотон мав би рухатися з швидкістю, більшою, ніж с, що неможливо.
43. Питання позбавлене сенсу. Поняття маси фотона істотне лише при аналізі його руху в гравітаційному полі внаслідок принципу еквівалентності інертної маси і гравітаційної.