Номер 3, страница 180 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
13.15. Основы специальной теории относительности. 13.15.1. Принцип относительности Эйнштейна. Инвариантность скорости света. 13. Оптика - номер 3, страница 180.
№3 (с. 180)
Решение. №3 (с. 180)

Решение 2. №3 (с. 180)
Решение
Изменения линейных размеров и массы объектов при их движении с релятивистскими (близкими к скорости света) скоростями являются следствиями специальной теории относительности (СТО) Альберта Эйнштейна. Эти эффекты проявляются для наблюдателя, находящегося в системе отсчета, относительно которой объект движется, и становятся существенными при скоростях, сопоставимых со скоростью света.
Изменение линейных размеров
При движении объекта с релятивистской скоростью его линейный размер в направлении движения сокращается с точки зрения неподвижного наблюдателя. Этот эффект известен как лоренцево сокращение длины. Важно отметить, что размеры объекта, перпендикулярные направлению движения, при этом не изменяются.
Это сокращение описывается следующей формулой:
$l = l_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$
где:
- $l$ — длина движущегося объекта, измеряемая наблюдателем;
- $l_0$ — собственная длина объекта (длина в его системе покоя);
- $v$ — скорость объекта относительно наблюдателя;
- $c$ — скорость света в вакууме.
Из формулы видно, что чем ближе скорость объекта $v$ к скорости света $c$, тем меньше становится множитель $\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$, и, следовательно, тем короче кажется объект в направлении движения. При $v \to c$ его длина $l \to 0$.
Ответ: Линейные размеры объекта в направлении его движения сокращаются. Сокращение тем значительнее, чем ближе скорость объекта к скорости света. Размеры, перпендикулярные направлению движения, остаются неизменными.
Изменение массы
Масса объекта также не является постоянной величиной и зависит от скорости его движения. С точки зрения неподвижного наблюдателя, масса движущегося объекта (так называемая релятивистская масса) увеличивается с ростом скорости.
Зависимость массы от скорости дается формулой:
$m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}$
где:
- $m$ — релятивистская масса движущегося объекта;
- $m_0$ — масса покоя объекта;
- $v$ — скорость объекта;
- $c$ — скорость света в вакууме.
Как следует из формулы, при увеличении скорости $v$ знаменатель дроби уменьшается, что приводит к росту массы $m$. Когда скорость объекта приближается к скорости света ($v \to c$), его релятивистская масса стремится к бесконечности ($m \to \infty$). Это означает, что для разгона массивного тела до скорости света потребовалась бы бесконечная энергия, что является физически невозможным.
Ответ: Масса объекта увеличивается с ростом его скорости. При приближении скорости объекта к скорости света его масса неограниченно возрастает.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 180 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 180), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.