Тема: Элементы специальной теории относительности

Космический корабль летит со скоростью  ( скорость света в вакууме) в системе отсчета, связанной с некоторой планетой. Один из космонавтов медленно поворачивает метровый стержень из положения 1, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение 2, параллельное направлению движения. Длина этого стержня с точки зрения наблюдателя, находящегося на планете, …

			изменяется от 1,0 м в положении 1 до 0,6 м в положении 2
			изменяется от 1,0 м в положении 1 до 1,67 м в положении 2
			равна 1,0 м при любой его ориентации
			изменяется от 0,6 м в положении 1 до 1,0 м в положении 2

Решение: Движение макроскопических тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме, изучается релятивистской механикой. Одним из следствий преобразований Лоренца является так называемое Лоренцево сокращение длины, состоящее в том, что линейные размеры тела сокращаются в направлении движения: . Здесь  – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело неподвижно; – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело движется со скоростью . При этом поперечные размеры тела не изменяются. Вычисления по приведенной формуле приводят к следующему результату: . Таким образом, длина стержня с точки зрения наблюдателя, находящегося на планете, изменяется от 1,0 м в положении 1 до 0,6 м в положении 2.

Тема: Элементы специальной теории относительности Предмет движется со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Тогда его длина для наблюдателя в неподвижной системе  отсчета _____%.

			уменьшится на 20
			увеличится на 20
			уменьшится на 40
			увеличится на 40

Решение: Движение макроскопических тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме, изучается релятивистской механикой. Одним из следствий преобразований Лоренца является так называемое лоренцево сокращение длины, состоящее в том, что линейные размеры тела сокращаются в направлении движения: , где  – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело неподвижно; – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело движется со скоростью . При этом поперечные размеры тела не изменяются. Относительное изменение длины составит: , то есть длина уменьшится на 20%.

Тема: Элементы специальной теории относительности

Скорость релятивистской частицы , где с – скорость света в вакууме. Отношение кинетической энергии частицы к ее полной энергии равно …

			0,4
			0,6
			0,8
			0,2

Решение: Кинетическая энергия релятивистской частицы , где  – полная энергия частицы, движущейся со скоростью    – ее энергия покоя. Тогда отношение кинетической энергии частицы к ее полной энергии равно: .