Элементы специальной теории относительности

1. Инерциальной называется система, в которой

1. выполняются три закона Ньютона;

2. любое тело движется равномерно и прямолинейно или находится в покое, пока действие всех сил скомпенсировано;

3. оба утверждения верны.

2. Система отсчёта, движущаяся относительно инерциальной системы отсчёта равномерно и прямолинейно,

1. также будет инерциальной;

2. не является инерциальной;

3. будет инерциальной, если

3. Преобразования координат Галилея в неподвижной системе К через координаты движущейся системы К^/, скорость которой равна относительно К, запишутся как

4. Определить скорость, при которой релятивистский импульс частицы превышает ее ньютоновский импульс в 3 раза.

1)

2)

3)

5. Инвариантными величинами в классической механике являются:

1. ускорение, масса, время.

6. Скорость света в вакууме равна

3) 3·108 м/с.

7. Скорость света в вакууме

1. не складывается ни с какой другой скоростью;

8. Преобразования Лоренца

1. линейны относительно координат и времени;

9. Мезон имеет собственное время жизни равное 1 секунде. Какое время жизни зафиксирует наблюдатель, мимо которого мезон летит со скоростью ?

2) 1.34 с;

10. При какой скорости движения стержня его линейные размеры сократятся в 2 раза?

3) 0.86 с.

11. Лоренцово сокращение длины определяется формулой

Ответ 1

12. Масса тела зависит от скорости согласно графику

Ответ 3

13. Второй закон Ньютона в случае релятивистских скоростей можно записать как

Ответ 2.

14. Полная энергия тела равна

1. произведению массы тела на квадрат скорости света.

15. Энергия покоя равна

Ответ 3.

16. Инвариантными в теории относительности являются величины

1. масса, импульс, время;

17. Кинетическая энергия тела, движущегося с релятивистской скоростью

Ответ 2

18. Полная энергия релятивистской частицы в 8 раз превышает ее энергию покоя. Определить скорость этой частицы.

1)

19. Закон взаимосвязи массы и энергии записывается как

Ответ 1.

20. Парадокс близнецов заключается в том, что

1. моложе тот брат, который движется относительно неподвижного, но само движение их относительно: для брата на Земле движется космонавт, для космонавта – движется брат, который находится на Земле.

21. Механический принцип относительности формулируется так:

1. находясь внутри ИСО, никакими механическими опытами нельзя определить её равномерное движение или состояние покоя;

21. Координаты точки М в системе К^ (5,4,3) м. Каковы будут координаты этой точки в системе К через 1 секунду, если К^ движется относительно К со скоростью =10 м/с в направлении оси х.

1. 15, 4, 3 м;

2. 5, 14, 3 м;

3. 5,4, 13 м.

21. Определить кинетическую энергию электрона, если масса движущегося электрона втрое больше его массы покоя (m₀ = 9.11·10^-31 кг).

1) 2.63·10-13 Дж;

2) 1.63·10-13 Дж;

3) 3.63·10-13 Дж.

21. Масса тела в классической механике зависит от скорости согласно графику:

Ответ 3

21. Координаты двух концов стержня в системе К^ равны . Стержень покоится относительно системы К^, а сама система движется относительно К со скоростью , где с – скорость света. Какова длина стержня в системе К^ и К?

1)

2)

3)

21. Теория относительности (СТО) построена на

1. на двух постулатах Эйнштейна – принципе относительности и постулате о скорости света;

21. Скорость света в вакууме

1. не зависит ни от скорости движения источника света, ни от скорости движения приёмника света.

21. Преобразования Лоренца имеют вид при переходе от К^/ в К:

2)

21. Две частицы движутся навстречу друг другу со скоростями и . Какова их относительная скорость?

1) 1.8 с;

2) 0;

3) 0.9945 с.

21. Релятивистский импульс тела

2)

21. Релятивистский закон сложения скоростей имеет вид:

3) .

21. Масса покоя тела равна 1.6·10^-27 кг. Чему равна масса этого тела при

скорости

1) 2.67·10-27 кг;

2) 0.96·10-27 кг;

3) 1.6·10-27 кг.

21. Классическая механика является частным случаем теории относительности при скоростях

3)

21. При какой скорости движения плотность тела увеличится в два раза?

1)

2)

3)

21. Полная энергия тела зависит от массы согласно графику

Ответ 1

21. Полная энергия тела определяется формулой

3)

21. При какой скорости движения полная энергия тела равна энергии покоя?

1) 0;

21. При какой скорости движения кинетическая энергия равна энергии покоя?

1) 0;

21. Закон взаимосвязи массы и энергии имеет вид:

1)

21. Пространственно–временной интервал – это:

1. расстояние между двумя событиями в четырёхмерном пространстве;

41. Преобразования Галилея имеют вид:

2)

41. Длина стержня относительно неподвижного наблюдателя . Другой наблюдатель, относительно которого стержень движется со скоростью м/с, измерил его длину и она оказалась . Какое соотношение верно для величин и ?

1)

2)

3)

41. В неподвижной системе координат ускорение тела равно а. Чему равно ускорение а^/ этого тела в движущейся системе координат, если она движется со скоростью 10 м/с относительно неподвижной?

1) а=а/;

2) а>а/;

3) а<а/.

41. В классической механике масса тела зависит от скорости его движения согласно графику

Ответ 1

41. Скорость точки относительно движущейся системы отсчёта Сама движущаяся система К^/ движется со скоростью относительно неподвижной К в том же направлении, что и скорость точки. Какова скорость точки относительно К?

1) 35 м/с ;

2) 15 м/с;

3) 17.5 м/с.

41. Скорость света в вакууме

    1. равна 3·10⁸ м/с;

41. Принцип относительности Эйнштейна формулируется так:

    1. никакими физическими опытами, проведенными внутри инерциальной системы отсчёта, невозможно определить, движется ли она равномерно и прямолинейно или находится в покое;

41. Преобразования координаты х в СТО в х^/ записываются так:

1)

2)

3)

41. Закон сложения скоростей при релятивистских скоростях имеет вид

2)

41. Релятивистский импульс зависит от скорости согласно графику

Ответ 1

41. Две релятивистские частицы движутся навстречу друг другу со скоро стями и . Чему равна их относительная скорость?

1) 1.7 с;

2) 0.988 с;

3) 0.1 с.

41. Чему равен импульс электрона ( ), летящего со скоростью ?

1)

2)

3)

41. Полная энергия и релятивистский импульс связаны соотношением

2) ;

41. При какой скорости движения полная энергия её в 6 раз больше энергии покоя?

1) 2.357 ·108 м/с;

2) 2.830 ·108 м/с;

3) 2.958 ·108 м/с.

41. На сколько процентов изменится длина стержня в системе К ( )?

уменьшится на 50%; уменьшится на 40%; совсем не изменится.

41. Кинетическая энергия тела при скоростях, сравнимых со скоростью света в вакууме, определяется формулой:

1) ;

41. Кинетическая энергия протона ( ) при равна

1) 600 МэВ;	2) 500 МэВ;	3) 700 МэВ.
Справка:

41. При какой скорости движения кинетическая энергия тела в 6 раз больше энергии покоя тела?

1) 0.9652с;

2) 0.9258с;

3) 0.9897с.

41. Закон взаимосвязи массы и энергии записывается так:

    1)

42. Могут ли быть движения со скоростями, большими скорости света?

    1. Да, если движение происходит в вакууме;

61. В нулевой момент времени начала координат систем К и К^/ совпадали. Система К^/ движется относительно К со скоростью . Точка М неподвижна относительно системы К^/ и имеет координату . Какова координата х точки М в системе К через ?

15 м; 10 м; 25 м.

61. Система К^/ движется относительно К со скоростью . Точка М движется относительно системы К^/ со скоростью . Какова скорость точки М в системе К?

12 м/с; 10 м/с; 8 м/с.

61. Мальчик массой 45 кг поднялся по лестнице дома на высоту 20 м. На сколько изменилась его масса?

    1. увеличилась на 10^-13 кг;

    2. увеличилась на 5·10^-13 кг;

    3. увеличилась на 3·10^-13 кг;

61. Стержень длиной покоится в системе К^/ , которая движется относительно К со скоростью Какова длина стержня в системе отсчёта К?

1)

2)

3)

61. Скорость света в вакууме равна

3) 3·108 м/с.

61. Скорость света –

    1. оба утверждения неверные.

61. Мимо наблюдателя на Земле проносится «фонарик» со скоростью , испускающий световой сигнал. Какую скорость света зафиксирует наблюдатель?

2с; с; 0.5с.

61. При какой скорости движения масса тела увеличится в 2 раза?

1)

2)

3) с.

61. Какой из графиков соответствует правильной зависимости массы от скорости?

61. Длина стержня относительно неподвижного наблюдателя – . Какова длина стержня, движущегося относительно наблюдателя?

1)

61. Масса движущегося в релятивистских условиях тела определяется выражением

1)

61. Вычислить плотность алюминиевого тела кубической формы, движущегося со скоростью Плотность алюминия в обычных условиях

1)

2)

3)

61. Инвариантными в теории относительности являются величины

3)

61. Пространственно–временной интервал между событиями в четырёхмерном пространстве определяется формулой:

Ответ 2

61. Пространственно–временной интервал

    1. определяет интервал между событиями в четырёхмерном пространстве;

61. Полная энергия тела равна в СТО:

3)

61. Кинетическая энергия в СТО

1)

61. Кинетическая энергия равна 10 энергиям покоя. Какой скорости движения тела это соответствует?

1) 0.909 с;

2) 0.851 с;

3) 0.996 с.

61. Полная энергия зависит от массы согласно графику

Ответ 2

61. Масса Солнца изменилась на 1.6·10^-6 мг. Какую энергию излучило Солнце?

1) 0.144 МДж;

2) 1.44 МДж;

3) 14.4 МДж.

31