Разберём ключевые идеи специальной теории относительности и проверим их на простых примерах. Это поможет понять, где классическая механика перестаёт работать.
№1 · ПОСТУЛАТЫ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
1. Принцип относительности
Как формулируется принцип относительности Эйнштейна?
Законы физики справедливы только в системе отсчёта, связанной с Землёй.
Законы физики зависят только от массы тела.
Законы физики имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчёта.
Все тела движутся с одинаковой скоростью.
№2 · ПОСТУЛАТЫ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
2. Скорость света
Каково значение скорости света в вакууме?
3⋅106 м/с
3⋅105 м/с
9,8 м/с
3⋅108 м/с
№3 · ПОСТУЛАТЫ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
3. Инвариантность скорости света
Как изменяется скорость света в вакууме при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой?
Всегда увеличивается на скорость источника.
Остаётся равной c.
Всегда уменьшается на скорость наблюдателя.
Становится равной нулю.
№4 · СИСТЕМЫ ОТСЧЁТА
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
4. Инерциальная система
Какая система отсчёта является инерциальной?
Только система отсчёта, связанная с Землёй.
Система, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно другой инерциальной системы.
Система, обязательно связанная с неподвижным телом.
Система, движущаяся только по окружности.
№5 · ОДНОВРЕМЕННОСТЬ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
5. Относительность одновременности
Какое утверждение верно для специальной теории относительности?
События, одновременные в одной системе отсчёта, могут быть неодновременными в другой.
Одновременность любых событий одинакова во всех системах отсчёта.
Одновременность зависит только от температуры тел.
Одновременными могут быть только события в одной точке пространства.
№6 · ВРЕМЯ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
6. Замедление времени
Что наблюдает неподвижный наблюдатель для часов, движущихся с большой скоростью относительно него?
Движущиеся часы идут быстрее.
Часы останавливаются при любой ненулевой скорости.
Ход часов не зависит от скорости.
Движущиеся часы идут медленнее.
№7 · ДЛИНА
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
7. Сокращение длины
Как изменяется длина тела вдоль направления его движения при большой скорости относительно наблюдателя?
Сокращается.
Увеличивается.
Изменяется только поперёк направления движения.
Всегда становится равной нулю.
№8 · ФАКТОР ЛОРЕНЦА
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
8. Зависимость γ от скорости
Как зависит фактор Лоренца от скорости частицы? Используйте формулу γ=1−v2/c21.
При увеличении v фактор γ увеличивается.
Фактор γ не зависит от скорости.
При увеличении v фактор γ уменьшается до нуля.
Фактор γ всегда равен единице.
+8 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№9 · ФАКТОР ЛОРЕНЦА
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
9. Расчёт фактора Лоренца
Чему равен фактор Лоренца для частицы, движущейся со скоростью v=0? Используйте формулу γ=1−v2/c21.
c1
c
1
0
№10 · ПРЕДЕЛЬНЫЙ СЛУЧАЙ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
10. Скорость света как предел
Какое утверждение о движении тела с массой покоя верно?
Тело с ненулевой массой покоя не может быть разогнано до скорости света.
Любое тело может двигаться быстрее света.
Скорость света можно превысить при достаточно большой массе тела.
Тело с массой покоя обязательно движется со скоростью света.
№11 · ЭНЕРГИЯ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
11. Энергия покоя
Как записывается формула энергии покоя тела?
E0=mc2
E0=c2m
E0=mc
E0=mv
№12 · ЭНЕРГИЯ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
12. Смысл энергии покоя
Что показывает энергия покоя частицы?
Энергию, связанную с наличием у тела массы покоя.
Энергию, равную нулю для любого массивного тела.
Только кинетическую энергию движущегося тела.
Энергию, которую тело получает только при нагревании.
№13 · ИМПУЛЬС
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
13. Релятивистский импульс
Как изменяется релятивистский импульс частицы при увеличении её скорости?
Становится отрицательным у любой движущейся частицы.
Всегда уменьшается до нуля.
Увеличивается, причём при приближении к c рост становится особенно значительным.
Остаётся неизменным при любой скорости.
№14 · КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
14. Граница применимости
Когда релятивистские эффекты обычно можно не учитывать?
Когда тело имеет большую массу.
Когда скорость тела намного меньше скорости света.
Только в вакууме при любой скорости.
Только когда тело движется со скоростью света.
№15 · МЫСЛЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
1 ВОПРОС · 1 БАЛЛ
15. Световые часы
Почему мысленные световые часы в движущейся системе показывают замедление времени для внешнего наблюдателя?
Расстояние между зеркалами уменьшается до нуля.
Свет полностью останавливается внутри часов.
Скорость света увеличивается из-за движения часов.
Свет в движущейся системе проходит для внешнего наблюдателя более длинный путь, сохраняя скорость c.