Номер 4, страница 180 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Физика, 10-11 класс Сборник задач, автор: Громцева Ольга Ильинична, издательство Экзамен, Москва, 2018, белого цвета

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 4, страница 180.

№4 (с. 180)
Решение. №4 (с. 180)
Физика, 10-11 класс Сборник задач, автор: Громцева Ольга Ильинична, издательство Экзамен, Москва, 2018, белого цвета, страница 180, номер 4, Решение
Решение 2. №4 (с. 180)

Решение

Данное явление описывается специальной теорией относительности (СТО) Альберта Эйнштейна и называется релятивистским замедлением времени или дилатацией времени. Согласно этому принципу, для внешнего наблюдателя время для объекта, движущегося со скоростью, близкой к скорости света, течет медленнее.

Время жизни космической частицы в системе отсчета, связанной с самой частицей, называется собственным временем жизни, обозначим его $\Delta t_0$. Это время, которое измерил бы гипотетический наблюдатель, летящий вместе с частицей.

Для наблюдателя на Земле, относительно которого частица движется со скоростью $v$, время жизни этой частицы, $\Delta t$, будет другим. Связь между этими двумя временами дается формулой: $$ \Delta t = \frac{\Delta t_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} $$ где $v$ — скорость частицы, а $c$ — скорость света в вакууме.

Проанализируем формулу:

1. Поскольку скорость частицы $v$ близка к скорости света $c$, то отношение $v/c$ стремится к 1.

2. Следовательно, выражение $v^2/c^2$ также стремится к 1, оставаясь при этом меньше 1.

3. Знаменатель дроби, $\sqrt{1 - v^2/c^2}$, становится очень маленьким положительным числом (стремится к нулю).

4. Деление собственного времени жизни $\Delta t_0$ на число, которое значительно меньше единицы, приводит к тому, что наблюдаемое время жизни $\Delta t$ становится значительно больше собственного времени жизни $\Delta t_0$.

Таким образом, с точки зрения наблюдателя на Земле, время для летящей космической частицы "замедляется", и ее время жизни кажется ему гораздо большим, чем оно есть на самом деле в ее собственной системе отсчета.

Этот эффект экспериментально подтверждается, например, при наблюдении за мюонами. Эти частицы рождаются в верхних слоях атмосферы и имеют очень короткое собственное время жизни (около 2.2 микросекунды). Если бы не замедление времени, они бы распадались, не успев долететь до поверхности Земли. Однако, так как они движутся с релятивистскими скоростями, их наблюдаемое время жизни увеличивается в десятки раз, что позволяет им достигать детекторов на Земле.

Ответ: Время жизни космических частиц, подлетающих к Земле со скоростями, близкими к скорости света, с точки зрения земного наблюдателя, увеличивается.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 4 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 №4 (с. 180), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.