
Вищий рівень (15)
Яка повинна бути кінетична енергія протона, налітав на інший, що спочивають протон, щоб їх сумарна кінетична енергія в системі центру інерції була така ж, як у двох протонів, що рухаються назустріч один одному з кінетичними енергіями T = 25,0 ГеВ? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.386)
Нейтрон з кінетичною енергією Т = 2
, де - його маса спокою, налітає на інший, що спочивають нейтрон. визначити: а) сумарну кінетичну енергію Т обох нейтронів в системі їх центру інерції і імпульс р кожного нейтрона в цій системі; б) швидкість центру інерції цієї системи частинок. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.384)
Знайти залежність імпульсу від кінетичної енергії частинки з масою спокою . Обчислити імпульс протона з кінетичною енергією 500 МеВ. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.375)
Знайти швидкість, при якій кінетична енергія частинки дорівнює її енергії спокою. 1.373
У скільки разів релятивістська маса частинки, швидкість якої відрізняється від швидкості світла на 0,010%, перевищує її масу спокою? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.368)
Використовуючи дані попередньої задачі, визначити час розгону ракети
в системі відліку, пов'язаної з самою ракетою. Мати на увазі, що цей час визначається формулою
, де
– інтеграл часу в системі Землі. .
(И. Е. Иродов Задачи по
общей физике 1.367)
«Спочиваючі прямий конус має кут напіврозчину
=
і площа бічної поверхні
= 4,0
. Знайти в системі відліку, що рухається зі швидкістю v = 4 / 5 з вздовж осі конуса: а) його кут напіврозчину ', б) площа бічної поверхні. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.343)
З якою швидкістю рухалися в K -системі відліку годинник, якщо за час t = 5,0 с (в K-системі) вони відстали від годинника цієї системи на
= 0,10 с? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.344)
«Стрижень пролітає з постійною швидкістю повз мітки, нерухомою в K -системі відліку. Час прольоту = 20 нc - в K -системі. У системі ж відліку, пов'язаної зі стрижнем, мітка рухається вздовж нього протягом '- 25 нc. Знайти власну довжину стрижня. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.345)
Власний час життя деякою нестабільною частки = 10 нc. Знайти шлях, який пролетить ця частка до розпаду в лабораторній системі відліку, де її час життя = = 20 нc. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.346)
В K -системі відліку мю-мезон, що рухається зі швидкістю V = 0,990 с, пролетів від місця свого народження до точки розпаду відстань I = 3,0 км. Визначити: а) власне час життя цього мезона; б) відстань, яку пролетів мезон в K -системі з «його точки зору». . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.347)
Два стрижня однаковою власної довжини
рухаються назустріч один одному паралельно загальної горизонтальної осі. В системі відліку, пов'язаної з одним зі стрижнів, проміжок часу між моментами збіги лівих і правих кінців стрижнів виявився рівним . Яка швидкість одного стрижня щодо іншого? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.350)
Частинка з масою спокою в момент t = 0 починає рухатися під дією постійної сили F. Знайти залежність від часу t швидкості частинки і пройденого нею шляху. . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.378)
Енергія фотона в K -системі дорівнює
. Скориставшись формулами перетворення, наведеними в попередній задачі, знайти енергію ' цього фотона в K' -системі, що переміщається зі швидкістю V щодо K -системи в напрямку руху фотона. При якому значенні V енергія фотона ' = / 2? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.382)
Показати, що для частинки величина
є інваріант, тобто має одне і те ж значення у всіх інерціальних системах відліку. Яке значення цього інваріанта? . (И. Е. Иродов Задачи по общей физике 1.383)
Методичні вказівки
Нижчий рівень.
;
A)
,
; b)
,
.
Для цього потрібно впевнитись в тому, що при
і
Скористайтесь інваріантністю інтервала.
Оптимальний рівень.
A)
; b)
.
A)
; b)
;
.
.
A)
; b)
; .
; тут с – швидкість світла. Тут використано визначення густини як відношення маси спокою тіла до його об’єму.
.
;
.
;
.
Вищий рівень
.
A)
;
; b) .
.
.
;
.
;
.
.
.
.
; b)
.
;
.
, де ,
, де - маса спокою частинки.