Решение задач по теме: Элементы сто.

1. В лабораторной системе отсчета в точках с координатами x1 и x2 = x1 + l0 одновременно происходят события 1 и 2, причем l0 = 1,4 км. Определить: 1) расстояние l`, фиксируемое наблюдателем в системе отсчета, связанной с ракетой, которая со скоростью v = 0,6*с в отрицательном направлении оси х; 2) время между этими событиями, фиксируемое наблюдателем в системе отсчета, связанной с ракетой.

2. Две нестабильные частицы движутся в системе отсчета К в одном направлении вдоль одной прямой с одинаковой скоростью v = 0,6*с. Расстояние между частицами в системе К равно 64 м. Обе частицы распались одновременно в системе К`, которая связана с ними. Определить промежуток времени между распадом частиц в системе К.

3. Определить, во сколько раз увеличивается время жизни нестабильной частицы (по часам неподвижного наблюдателя), если она начинает двигаться со скоростью 0,9*с.

4. Собственное время жизни частицы отличается на 1% от времени жизни по неподвижным часам. Определить бетта = v/c.

5. Мюоны, рождаясь в верхних слоях атмосферы, при скорости v = 0,995*c пролетают до распада l = 6 км. Определить: 1) собственную длину пути, пройденную ими до распада; 2) время жизни мюона для наблюдателя на Земле; 3) собственное время жизни мюона.

6. В системе К` покоится стержень (собственная длина l0 = 1,5 м), ориентированный под углом пси` = 30 градусов к оси Ох`. Система К` движется относительно системы К со скоростью v = 0,6*с. Определить в системе К: 1) длину стержня l; 2) соответствующий угол пси.

7. Пользуясь преобразованиями Лоренца, выведите релятивистский закон сложения скоростей, если переход происходит от системы К к системе К`.

8. Ионизированный атом, вылетев из ускорителя со скоростью 0,8*с, испустил фотон в направлении своего движения. Определить скорость фотона относительно ускорителя.

9. Кинетическая энергия частицы оказалась равной её энергии покоя. Определить скорость частицы.

10. Определить релятивистский импульс p и кинетическую энергию l протона, движущегося со скоростью v = 0,75*с.

11. Определить кинетическую энергию электрона, если полная энергия движущегося электрона втрое больше его энергии покоя. Ответ выразить в электрон-вольтах.

Решение задач по теме: мкт идеального газа.

1. Идеальный газ нагрели на 150 К средняя скорость его молекул возросла от 400 до 500м/с. На сколько градусов надо повысить температуру газа, чтобы средняя скорость его молекул выросла от 500 до 600 м/с?

2. Найти среднюю квадратичную скорость молекулы водорода при температуре 27˚С.

3. Какое давление на стенки сосуда производят молекулы гелия, если их концентрация равна 2,4×10²² м3, а средняя квадратическая скорость движения 1564м/с? Изменится ли давление на стенки сосуда, если молекулы гелия заменить молекулами аргона? Ответ обоснуйте. Средние квадратические скорости движения молекул газов считать одинаковыми.

4. Молекула азота при нормальных условиях движется со скоростью 454 м/с. Определите импульс и среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул азота. Сравните импульс и кинетическую энергию молекул азота и кислорода при условии, что молекулы этих веществ движутся с одинаковыми скоростями.

5. В сосуде находится газ при температуре 273°С. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекул газа.

6. На сколько уменьшится кинетическая энергия молекул при уменьшении температуры на 50 К?

7. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул равна 5,6×10²¹ Дж.

8. При какой температуре будет находится газ, если средняя кинетическая энергия молекул уменьшится на 20%?

9. Найдите средние квадратичные скорости молекул водорода и азота при температуре 300 К.

10. До какой температуры необходимо нагреть азот, чтобы средняя квадратичная скорость его молекул была равна средней квадратичной скорости молекул водорода при 300 К?

11. Давление идеального газа составляет 200 кПа, а концентрация его молекул равна 4⋅10¹⁹см⁻³ . Чему равна масса молекулы газа, если среднеквадратичная скорость молекул 1,5 кмс?

12. Средняя квадратичная скорость молекул газа массой 1 кг, находящегося в сосуде объёмом 6 (м в кубе) по давлением 20 кПА составляет?