Физика и астрономия · 12 клас · Модул 4. Атоми, вълни и кванти (72 ч.)

Събиране на скорости в СТО

Име: Клас: Дата:

Две частици се движат една срещу друга, всяка със скорост 0,5c спрямо лабораторията. Каква е скоростта на едната спрямо другата?
- А) 0,8c
- Б) c
- В) 0,5c
- Г) 0,25c
Може ли по релативистката формула сборът на скоростите на две тела, всяка по-малка от c, да надхвърли c?
- А) Не, винаги е по-малък от c
- Б) Да, ако скоростите са над 0,5c
- В) Да, винаги
- Г) Само ако телата се движат едно срещу друго
Коя е релативистката формула за събиране на скорости по една права?
- А) u = u' + v
- Б) u = (u' + v)/(1 + u'v/c²)
- В) u = (u' + v)/(1 − u'v/c²)
- Г) u = u'·v/c
Ракета се движи с 0,6c спрямо Земята и изпраща напред светлинен сигнал. С каква скорост се движи сигналът спрямо Земята?
- А) 1,6c
- Б) 0,4c
- В) c
- Г) 0,6c
Ракета се движи с 0,6c спрямо Земята и изстрелва напред сонда със скорост 0,6c спрямо себе си. Каква е скоростта на сондата спрямо Земята?
- А) 1,2c
- Б) 0,6c
- В) ≈ 0,94c
- Г) ≈ 0,88c
Как се събират скоростите в класическата механика при движение по една права в една посока?
- А) u = u' − v
- Б) u = u' + v
- В) u = u'v
- Г) u = u'/v
Кой учен формулира класическия принцип на относителността, на който се основава простото събиране на скоростите?
- А) Галилео Галилей
- Б) Алберт Айнщайн
- В) Хендрик Лоренц
- Г) Джеймс Максуел
Влак се движи с 20 m/s, а пътник върви напред с 2 m/s спрямо влака. Каква е скоростта на пътника спрямо земята?
- А) 18 m/s
- Б) 20 m/s
- В) 40 m/s
- Г) 22 m/s
Какво става с релативистката формула за събиране на скорости, когато u'v е много по-малко от c²?
- А) Дава винаги c
- Б) Дава нула
- В) Преминава в класическата
- Г) Не може да се приложи
Ракета се движи с 0,5c и изстрелва назад сонда със скорост 0,5c спрямо себе си. Каква е скоростта на сондата спрямо Земята?
- А) c
- Б) 0
- В) 0,8c
- Г) 0,5c
Ракета лети с 0,9c и изстрелва напред сонда със скорост 0,9c спрямо себе си. Каква е скоростта на сондата спрямо Земята?
- А) ≈ 0,994c
- Б) 1,8c
- В) 0,9c
- Г) c
Ракета лети с 0,5c и изстрелва напред сонда със скорост 0,25c спрямо себе си. Каква е скоростта на сондата спрямо Земята?
- А) 0,75c
- Б) 0,125c
- В) ≈ 0,8c
- Г) ≈ 0,67c
Две ракети се отдалечават от Земята в противоположни посоки, всяка със скорост 0,7c. С каква скорост се движи едната спрямо другата?
- А) 1,4c
- Б) 0,7c
- В) ≈ 0,94c
- Г) c
Ракета се движи с 0,6c. С каква скорост спрямо себе си трябва да изстреля напред сонда, за да има сондата 0,8c спрямо Земята?
- А) 0,2c
- Б) ≈ 0,38c
- В) 1,4c
- Г) ≈ 0,14c
Ракета се движи с 0,8c и изстрелва назад сонда със скорост 0,5c спрямо себе си. Каква е скоростта на сондата спрямо Земята?
- А) 0,5c
- Б) 0,3c
- В) 1,3c
- Г) ≈ 0,93c

Отговори

1. А) 0,8c u = (v₁ + v₂)/(1 + v₁v₂/c²) = c/(1 + 0,25) = 0,8c.
2. А) Не, винаги е по-малък от c Знаменателят 1 + u'v/c² винаги държи резултата под c.
3. Б) u = (u' + v)/(1 + u'v/c²) Това е формулата, която следва от преобразованията на Лоренц.
4. В) c Скоростта на светлината е една и съща във всички инерциални системи.
5. Г) ≈ 0,88c u = 1,2c/(1 + 0,36) = 1,2c/1,36 ≈ 0,88c.
6. Б) u = u' + v Класическото правило (на Галилей): скоростите просто се събират.
7. А) Галилео Галилей Преобразуванията на Галилей водят до u = u' + v.
8. Г) 22 m/s При малки скорости u = u' + v = 22 m/s; релативистката поправка е нищожна.
9. В) Преминава в класическата Знаменателят 1 + u'v/c² става практически 1 и u ≈ u' + v.
10. Б) 0 u = (−0,5c + 0,5c)/(1 − 0,25) = 0.
11. А) ≈ 0,994c u = 1,8c/(1 + 0,81) ≈ 0,994c, пак по-малко от c.
12. Г) ≈ 0,67c u = 0,75c/(1 + 0,125) ≈ 0,67c.
13. В) ≈ 0,94c u = 1,4c/(1 + 0,49) ≈ 0,94c.
14. Б) ≈ 0,38c u' = (u − v)/(1 − uv/c²) = 0,2c/(1 − 0,48) ≈ 0,38c.
15. А) 0,5c u = (0,8c − 0,5c)/(1 − 0,4) = 0,3c/0,6 = 0,5c.

Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН