Вернуться к оглавлению

Задача 1

     С какой скоростью u должно двигаться тело, чтобы его длина уменьшилась на 20% по сравнению с первоначальной длиной?

Решение:

     Dl=l0-l– уменьшение длины тела

          l0 – первоначальная длина тела

          l – конечная длина тела

     Поскольку относительное уменьшение длины тела равно:

где длина тела l0 в движущейся системе отсчета K1 связана с длиной тела l в неподвижной системе отсчета К соотношением

то

     Отсюда определим скорость тела u

     откуда

     u=1,8×108 м/с

     Задача решена.

     

Задача 2

     Звездный кораблю будущего, движущийся со скоростью u=0,8 с (с=3×108 м/с), путешествовал t0=10 лет по часам космонавтов. На сколько (Dt-?) земляне будут старше космонавтов, когда корабль вернется на Землю?

Решение:

     Разность Dt между возрастом космонавтов и землян можно определить, отняв от промежутка времени t между моментами старта корабля и его возвращения на Землю по часам землян, промежуток времени t0 между этими моментами по часам космонавтов,

Dt=t-t0.

     Промежуток времени t по часам землян связан с промежутком времени t0 по часам космонавтов соотношением

     Тогда

     Dt=6,7 лет

     Задача решена.

     

Задача 3

     Отношение заряда движущегося электрона к его массе (удельный заряд электрона e= 1,6×10-19 Кл) e/m=0,88×1011 Кл/кг. Определить скорость u электрона.

Решение:

     Масса m релятивистского электрона связана с его массой покоя m0соотношением

     (1)

     m0=9,1×10-31кг – масса покоя электрона

     Из соотношения (1) найдем скорость электрона u:

     

     u=2,6×108м/с

     Задача решена.

     

Задача 4

     При какой скорости u кинетическая энергия частицы Ек равна ее энергии покоя Е0?

Решение:

     Полная энергия релятивистской частицы E=Е0+ Ек.

     Полная энергия движущейся частицы связана с ее массой m соотношением E=mc2.

     Аналогично энергия покоя частицы E0 связана с ее массой покоя m0 соотношением E0=m0c2.

     Масса движущейся частицы m связана с ее массой покоя m0 формулой

     Тогда

     Но по условию задачи Ек=E0=m0c2.

     Тогда

    

     откуда

                 

     u=2,6×108м/с

     Задача решена.

     





формулы по математике, линейная алгебра и геометрия