Жылдамдықтарды қосу заңы

Бақылау жұмысы

Салыстырмалы теория элементтері

Бұл бақылау жұмысы салыстырмалы теорияның негізгі ұғымдарын тексеруге арналған: Эйнштейн постулаттары, жылдамдықтарды қосу заңы, уақыт пен ұзындықтың салыстырмалылығы.

Негізгі тақырып

Эйнштейн постулаттары

Ереже

Жылдамдықтарды қосу

Құбылыс

Уақыттың салыстырмалылығы

Құбылыс

Ұзындықтың қысқаруы

Әр нұсқада 3 тапсырма берілген: теориялық сұрақ, уақыт/ұзындықтың салыстырмалылығына есеп және жылдамдықтарды қосу (классикалық және релятивтік) бойынша есеп.

Тапсырмалар (нұсқалар бойынша)

1-нұсқа

3 тапсырма
  1. Релятивтік физикадағы салыстырмалы теорияның I постулаты классикалық механикадағы салыстырмалы принциптен несімен ерекшеленеді?
  2. Жердегі бақылаушының көзқарасы бойынша ғарыш кемесіндегі уақыт 2 есе баяуласа, Жермен салыстырғандағы инерциялық санақ жүйесінде ғарыш кемесі қандай жылдамдықпен қозғалады?
  3. Қозғалмай тұрған бақылаушымен салыстырғанда екі ғарыш кемесі бір-біріне қарама-қарсы бағытта v1 = 0.6c және v2 = 0.9c жылдамдықтармен қозғалады. Жылдамдықтарды қосудың классикалық және релятивтік заңдары бойынша кемелердің бір-біріне жақындау жылдамдығын анықтаңдар.

2-нұсқа

3 тапсырма
  1. Классикалық механика және релятивтік физика бойынша денелердің өзара әрекеттесу жылдамдығында қандай ерекшеліктер бар?
  2. Қозғалыстағы дененің ұзындығы 10%-ға қысқарса, дене қандай жылдамдықпен қозғалады?
  3. Қозғалмай тұрған бақылаушымен салыстырғанда екі ғарыш кемесі бір түзудің бойымен, бір бағытта v1 = 0.5c және v2 = 0.8c жылдамдықтармен қозғалады. Жылдамдықтарды қосудың классикалық және релятивтік заңдары бойынша екінші кеменің бірінші кемеден алыстау жылдамдығын анықтаңдар.

3-нұсқа

3 тапсырма
  1. Инерциалды санақ жүйесі дегеніміз не?
  2. Жермен салыстырғанда v = 0.8c жылдамдықпен қозғалған ғарыш кемесінде 21 жыл өтсе, Жерде қанша жыл өтеді?
  3. K′ санақ жүйесімен салыстырғанда A дене v1 = 0.2c жылдамдықпен қозғалады, ал K қозғалмайтын санақ жүйесімен салыстырғанда v2 = 0.8c жылдамдықпен қозғалады. K санақ жүйесімен салыстырғанда K′ санақ жүйесі қандай жылдамдықпен қозғалады?

4-нұсқа

3 тапсырма
  1. Дененің тыныштықтағы ұзындығы деген не? Ұзындықтың қысқаруының физикалық мағынасы қандай?
  2. Жердегі бақылаушы үшін ғарыш кемесінің қозғалыс бағытындағы сызықтық өлшемі 4 есе қысқарды. Бақылаушының сағатымен салыстырғанда кемедегі сағат неше есе баяу жүреді?
  3. K санақ жүйесімен салыстырғанда A дене v = 2·108 м/с жылдамдықпен қозғалады, ал K санақ жүйесі M санақ жүйесімен салыстырғанда v = −4·108 м/с жылдамдықпен қозғалады. K санақ жүйесі мен A денесі бірқалыпты, түзу сызықты қозғалсын. M қозғалмайтын санақ жүйесімен байланысқан бақылаушыға қатысты A денесінің жылдамдығын анықтаңдар.

5-нұсқа

3 тапсырма
  1. Меншікті уақыт деген не? Уақыттың баяулау құбылысының физикалық мағынасы қандай?
  2. Ғарыш кемесінің меншікті ұзындығы 15 м. Ғарыш кемесіндегі бақылаушы және v = 1.8·108 м/с жылдамдықпен қозғалған кемені сырттан бақылаушы үшін ғарыш кемесінің ұзындығын анықтаңдар.
  3. K′ санақ жүйесімен салыстырғанда A дене v1 = 0.5c жылдамдықпен қозғалады, ал K′ санақ жүйесі K санақ жүйесімен салыстырғанда v2 = 0.8c жылдамдықпен қозғалады. A денесі мен K′ санақ жүйесінің жылдамдықтары бағыттас деп есептеп, K санақ жүйесімен салыстырғандағы A денесінің жылдамдығын анықтаңдар.

6-нұсқа

3 тапсырма
  1. Бақылаушы орналасқан K санақ жүйесі A және B жарық көздерін қосатын түзу бойымен v жылдамдықпен қозғалады. Қозғалмайтын A және B жарық көздерінен таралған фотондар қандай жылдамдықпен қозғалады?
  2. Қозғалыс бағытындағы дененің меншікті ұзындығы 5 есе қысқарса, дене қандай жылдамдықпен қозғалады?
  3. Қозғалмай тұрған бақылаушымен салыстырғанда екі дене бір-біріне қарама-қарсы бағытта бірқалыпты, түзу сызықты қозғалады: v1 = 0.8c және v2 = 0.5c. Жылдамдықтарды қосудың классикалық және релятивтік заңдары бойынша денелердің бір-бірінен алыстау жылдамдығын анықтаңдар.

Ескертпе

  • Есептерде c — вакуумдағы жарық жылдамдығы.
  • Жауапты алған кезде өлшем бірліктерін және бағытты (қажет болса) нақты көрсетіңдер.
  • Классикалық және релятивтік нәтижелерді салыстырып, айырмашылығын қысқаша түсіндіріңдер.