Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение.


Скачать 482.46 Kb.
НазваниеЗадача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение.
страница7/7
Дата публикации03.07.2013
Размер482.46 Kb.
ТипЗадача
userdocs.ru > Астрономия > Задача
1   2   3   4   5   6   7

K

K



v
адача 1.
В ИСО К (лаборатории) производится следующий опыт: от задней стенки к передней одновременно отправляются световой сигнал (скорость с) и частица (скорость u) (рис. 1). ИСО К движется со скоростью относительно ИСО К так, что векторы u и с параллельны вектору . Рассматривая данный опыт последовательно в К и К с применением релятивистских формул относительности расстояния и промежутка времени, найти скорость u частицы в ИСО К, выразив ее через u, , c.
Решение:

Время движения частицы и светового сигнала от стенки А к стенке В лаборатории К

Соответственно равно:  = l0 / u , 2 = l0 / c. Поэтому промежуток времени между двумя событиями – приходом светового сигнала и частицы к стенке В в ИСО К - есть



Относительно ИСО К частица и световой сигнал на движение от стенки А к стенке В затратят время, соответственно равное 1 = l / (u - ) и 2 = l / (с - ), где l = l0 и промежуток времени между событиями – приходом светового сигнала и частицы к стенке В - будет равен:



Учитывая, что , получим уравнение:



из которого находим:



Эта формула известна в релятивистской кинематике как закон преобразования скорости (точнее, продольной скорости, когда uv, где v - относительная скорость ИСО К и К).

Задача 2. На 1 м2 поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей около Земли, но вне ее атмосферы, приходит ежесекундно примерно 1,4 кДж энергии излучения от Солнца. Какую массу в 1 с теряет Солнце за счет излучения? На какое время хватит массы Солнца, чтобы поддерживать его излучение? Расстояние от Солнца до Земли около км, масса Солнца кг.

Решение:

По данным задачи на 1 м2 сферы радиусом R = км за 1 с падает 1,4 кДж энергии. Значит, Солнце излучает за 1 с количество энергии, равное ΔЕ0 = kS = k 4R2,

где k = 1,4 кВт/м2. Этому соответствует уменьшение массы Солнца на величину Δm = ΔE0/c2.

Искомое время (на которое хватит Солнца для известного постоянного излучения) равно: t = Mm, где М – начальная масса Солнца.

Из этих формул следует: t = млрд. лет.

З
Рис. 2

у
адача 3.
На плоскую поверхность стола под углом φ падает параллельный пучок солнечных лучей. Перпендикулярно столу перемещается со скоростью карандаш (вдоль своей длины). Какова скорость тени карандаша? Может ли она быть больше скорости света?

Решение:

И

х


vт

0

Δx
з рисунка 2 находим Δх = Δу tgφ. Поэтому скорость тени карандаша равна v


φ

Δy
т = tgφ. Так как и , то скорость тени карандаша может быть сделана сколь угодно большой: . Скорость т не является скоростью какого-либо материального объекта, и поэтому неравенство т > c не противоречит специальной теории относительности.

Задача 4. Записать основной закон релятивистской динамики Δрt = F, где р = mv, для случаев: а) Fv; б) Fv.

Решение:

Основной закон релятивистской динамики в общем случае имеет вид:

Δрt = F,

где

р = mv,  =

Примем во внимание, что работа силы равна:
^

А = F vΔt = ΔЕ = Δ(mc2).


Из этой формулы при Fv следует, что F v = 0, поэтому Δ = 0, т. е. = const. Тогда

Δрt = m Δvt = ma.

Таким образом, при Fv основной закон динамики запишется в виде:

ma= F.

В случае Fv получим v Δр = F vΔt = Δ((mc2), т. е. v Δ((m) = Δ((mc2), откуда следует

v Δv = Δ.

Тогда из первой формулы получаем m Δv + vm Δ = FΔt.

Подставив Δ, найдем:

ma= F.




1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconПодпись Дата Лист уд 22. 01 Задача определения оптимального режима...
Фиксируем на ней все возможные значения скорости через интервал в 1 км/ч. Для простоты рассмотрим только три такие точки. Аналогичным...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconСтруктурная минимизация систем управления, наблюдения и стабилизации
Решение этой задачи возможно редуцировать на линейные стационарные системы наблюдения, т к задача управляемости и наблюдаемости для...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. icon3 Решение вопроса, в каком возрасте надо начинать школьное обучение
Предмет и задачи возрастной психологии. Ее теоретическое и практическое значение
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconЗакон прямолинейного распространения света: в оптически однородной...
Таким образом, геометрическая оптика, опирающаяся на представление о световых лучах, есть предельный случай волновой оптики при λ...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconУниверситет Кoменского в Братиславе
Создание Университета имени Коменского в Братиславе в 1919, имело огромное значение для развития культуры, науки и образования в...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconСолнечно-земная физика и фундаментальные космические исследования
«космической погоды» на геосреду и различные сферы человеческой деятельности определяет практическое значение исследований в этой...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconГлавы 1 63
Калика-пурана является одной из 18 упапуран (младших пуран) и принадлежит к числу важнейших текстов шактизма и тантризма. Об ее авторитетности...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. icon1. Решение систем линейных алгебраических уравнений методом простой итерации
Эвм и дающих за конечное число действий решение дискретной задачи. Полученное решение дискретной задачи принимается за приближенное...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconВладимир Ильич Ленин
К числу наиболее злостных и едва ли не наиболее распространенных извращений марксизма господствующими «социалистическими» партиями...
Задача определения скорости света принадлежит к числу важнейших проблем оптики и физики вообще. Решение этой задачи имело огромное принципиальное и практическое значение. iconИстория развития представлений о природе света. Законы геометрической...
Явление отражения-преломление света. Физические характеристики лучей и сред. Физический смысл показателя преломления, характерные...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница