📸 Нужно решить свою задачу?
Загрузите фото — AI решит за секунды!
schoolФизика verifiedРешено AI

Решение задачи: Время разлёта частиц

calendar_today
schedule2 мин. чтения
visibility1 просмотр

5. Определите время разлёта частиц. 10 баллов Результат укажите в микросекундах с точностью до сотых. Две микрочастицы, рождённые в результате ядерного превращения, летят из одной точки в противоположных направлениях со скоростями относительно лабораторной установки 0 , 72 0,72 c. Через какое время они удалятся друг от друга на расстояние s   =   270 s = 270 м? Реши задачу: Домашнее задание (базовый уровень) Обратите внимание! Это обязательное домашнее задание. Без оценки за него в четверти будет неаттестация. Срок выполнения ДЗ: 16 марта 23:59 (МСК). тест Выполните задания с автоматической проверкой. После выполнения теста вы сразу увидите результат, а оценка появится в журнале. Подробнее о заданиях с автоматической проверкой. 1. Какие утверждения о движении релятивистской частицы противоречат классическим законам механики? 10 баллов Выберите все верные утверждения. Баллы начисляются в зависимости от количества правильно отмеченных ответов.. Существуют ИСО, в которых продольный и поперечный размеры шарообразной частицы могут отличаться друг от друга. Движение с ускорением приводит к равномерному увеличению импульса тела в инерциальной системе отсчёта. Существуют ИСО, в которых полная энергия частицы равна нулю. Импульс частицы прямо пропорционален скорости её движения. Относительная скорость частиц, движущихся навстречу друг другу, меньше суммы значений этих скоростей. 2. Определите энергию покоя частицы. 10 баллов Ответ запишите в джоулях с учётом множителя 1 0 − 10 10 −10 , округлив число до десятых. Быстрый нейтрон движется в вакууме со скоростью 0 , 85 0,85 с. Чему равна энергия покоя нейтрона? Массу покоящегося нейтрона примите равной 1 , 67 ⋅ 1 0 − 27 1,67⋅10 −27 кг. 1,5 ⋅ 1 0 − 10 ⋅10 −10 Дж 3. Сравните результаты эксперимента, проводимого в различных ИСО. 5 баллов Программа космического полёта предусматривает проведение физических экспериментов. Как будут отличаться результаты эксперимента по исследованию взаимодействия электрических зарядов, проводимого на Земле и в космическом корабле в то время, когда он движется относительно Земли с постоянной скоростью? Экспериментальные установки на корабле и в земной лаборатории одинаковы. Выберите правильный вариант ответа. Результаты опытов будут сильно отличаться. Результаты опытов будут зависеть от скорости космического корабля относительно Земли. Результаты опытов будут зависеть от направления движения космического корабля относительно Земли. Результаты эксперимента будут мало отличаться. Результаты эксперимента не будут отличаться. 4. Оцените возможные размеры объекта в различных ИСО. 5 баллов Стержень длиной 22 см покоится в некоторой инерциальной системе отсчёта. В другой инерциальной системе отсчёта его длина может стать равной… Выберите правильный вариант ответа. любой. 20 см. бесконечности. 23 см. 5. Определите время разлёта частиц. 10 баллов Результат укажите в микросекундах с точностью до сотых. Две микрочастицы, рождённые в результате ядерного превращения, летят из одной точки в противоположных направлениях со скоростями относительно лабораторной установки 0 , 72 0,72 c. Через какое время они удалятся друг от друга на расстояние s   =   270 s = 270 м? 0,63 мкс 6. Найдите кинетическую энергию релятивистской частицы. 15 баллов Какова кинетическая энергия позитрона, если его полная энергия в 2 , 7 2,7 раза больше энергии покоя? Масса покоя позитрона — m поз m поз ​ Выберите правильный вариант ответа. 1 , 7 m поз ⋅ c 2 1,7m поз ​ ⋅c 2 m поз ⋅ c 2 m поз ​ ⋅c 2 0 , 37 m поз ⋅ c 2 0,37m поз ​ ⋅c 2 2 , 7 m поз ⋅ c 2 2,7m поз ​ ⋅c 2 7 , 29 m поз ⋅ c 2 7,29m поз ​ ⋅c 2 Реши задачу: 7. Определите время распада π+-мезона. 10 баллов Ответ дайте в наносекундах с точностью до целых. π + π + -мезоны (пионы) представляют собой нестабильные частицы, имеющие в собственной системе отсчёта среднее время жизни τ 0 = 26 τ 0 ​ =26 нс. Через какое время распадётся π + π + -мезон по часам в системе отсчёта, относительно которой он движется со скоростью 0 , 9 0,9 с? Реши задачу: 8. Определите относительную скорость фотонов. 5 баллов Два сверхзвуковых самолёта движутся с одинаковыми скоростями u на взаимно перпендикулярных курсах. Определите относительную скорость фотонов, испускаемых их сигнальными установками в направлении движения. image.png Выберите правильный вариант ответа. c 2 ( u + c ) 2(u+c) 2 ( u + c ) 2 ​ (u+c) c − 2 u c− 2 ​ u c + 2 u c+ 2 ​ u Реши задачу: . Определите длительность космического полёта для земных наблюдателей. 10 баллов Введите ответ в предложенные ниже поля. Космонавты в корабле, движущемся со скоростью 2 , 1 ⋅ 1 0 5 2,1⋅10 5 км/с относительно Земли, зафиксировали время полёта до планеты — 2 , 5 2,5 года. Сколько времени длился полёт по данным Центра управления полётами на Земле? Реши задачу: 10. Сравните размеры и скорости объектов в различных ИСО. 15 баллов Две спицы, длины которых относятся как L 1 L 2 = 1 , 5 L 2 ​ L 1 ​ ​ =1,5 (в системах, где они покоятся), кажутся неподвижному наблюдателю одинаковой длины. Выберите все верные утверждения. Выберите все верные утверждения. Баллы начисляются в зависимости от количества правильно отмеченных ответов. Кажущаяся наблюдателю длина обеих спиц меньше, чем их собственная длина. Если посадить другого наблюдателя на одну из спиц, то для него габариты неподвижного наблюдателя покажутся больше, чем на самом деле. При движении со скоростями, близкими к скорости света, продольный размер всех предметов (в направлении движения) сокращается, а поперечный — возрастает. Скорость второй спицы меньше, чем первой. Значение кажущейся длины спиц примерно равно 0 , 75 L 1 0,75L 1 ​ .

Чтобы найти время разлёта частиц, используйте закон релятивистского сокращения длины. Подробное решение и формулы доступны на странице.

check_circle

Подробное решение

Для решения этой задачи воспользуемся законом релятивистского сокращения длины (лоренцево сокращение). Согласно СТО, длина движущегося объекта \( L \) в системе отсчета наблюдателя всегда меньше его собственной длины \( L_0 \) (длины в системе покоя объекта): \[ L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \] Анализ условий: Дано, что \( L_{01} / L_{02} = 1,5 \), то есть первая спица длиннее второй в состоянии покоя (\( L_{01} = 1,5 L_{02} \)). Наблюдатель видит их длины одинаковыми: \( L_1 = L_2 \). Это возможно только в том случае, если первая (более длинная) спица движется быстрее, чем вторая, чтобы её длина сократилась сильнее. Разбор утверждений: 1. Кажущаяся наблюдателю длина обеих спиц меньше, чем их собственная длина. Это верно. Согласно формуле СТО, при \( v > 0 \) множитель \( \sqrt{1 - v^2/c^2} \) всегда меньше единицы, следовательно, \( L < L_0 \). 2. Если посадить другого наблюдателя на одну из спиц, то для него габариты неподвижного наблюдателя покажутся больше, чем на самом деле. Это неверно. Согласно принципу относительности, для наблюдателя на спице "неподвижный" человек будет двигаться мимо него. Длина движущихся объектов всегда сокращается, а не увеличивается. 3. При движении со скоростями, близкими к скорости света, продольный размер всех предметов (в направлении движения) сокращается, а поперечный — возрастает. Это неверно. Продольный размер сокращается, а поперечные размеры (высота, ширина) не изменяются. 4. Скорость второй спицы меньше, чем первой. Это верно. Чтобы более короткая спица (\( L_{02} \)) после сокращения стала равна более длинной (\( L_{01} \)), длинная спица должна двигаться с гораздо большей скоростью, чтобы испытать более сильное релятивистское сокращение. 5. Значение кажущейся длины спиц примерно равно \( 0,75 L_1 \). Это утверждение некорректно сформулировано математически (кажущаяся длина \( L_1 \) не может быть равна \( 0,75 \) от самой себя), и оно не следует из условия об отношении длин 1,5. Верные утверждения: 1. Кажущаяся наблюдателю длина обеих спиц меньше, чем их собственная длина. 2. Скорость второй спицы меньше, чем первой.
listВсе задачи

Нужно решить свою задачу?

Загрузите фото или введите текст — AI решит с пошаговым объяснением!

Решите свою задачу прямо сейчас

Введите текст задачи или загрузите фото — получите ответ мгновенно

Выберите режим AI:
🚀 Pro v3
20 руб. • 99.9%
⚡ Lite v3
5 руб. • 95%
Ваш баланс: 10 руб.
Пополнить
psychology
Задайте любой вопрос
Поддерживаются текст, фото и голосовой ввод
Изображение
🎉
Бонус получен!
+20 ₽
Добавлено на ваш баланс