Вопросы для программированного письменного экзамена по физике
Билет I0
1. Сформулируйте принцип относительности Галилея (привести несколько формулировок) (I балл).
Укажите сумму номеров правильных утверждений (I балл).
1) Преобразования Галилея представляют собой приближения преобразований Лоренца и справедливы только при скоростях, значительно меньших скорости света.
2 В теории относительности понятие «промежуток времени между событиями» является относительным и имеет смысл только при указании системы отсчета
4) Преобразования Галилея могут быть использованы при скоростях, близких к скорости света.
8) В классической механике промежуток времени между двумя событиями одинаков во всех ИСО.
2. Релятивистский закон сложения скоростей. Выведите формулу релятивистского закона сложения скоростей на основе формул преобразования Лоренца:
, 
(5 баллов)
Вопрос. В системе K' в положительном направлении оси ОХ' движется тело со скоростью u 'x = C /2, где С – скорость света в вакууме. Чему равна скорость тела относительно системы отсчета К, если скорость движения системы K' вдоль оси ОХ равна V = C/ 2,? Укажите номер правильного ответа (I балл).
1) 0,4 C 2) 0,6 C 3) 0,8 C 4) C 5) 1,2 C.
3. В системе K1: 1) расположен параллельно оси ОХ неподвижный стержень длины l1; 2) в некоторой точке пространства происходят два события, промежуток времени между которыми равен Δt1. Система K2 движется равномерно и прямолинейно относительно системы K1 вдоль оси ОХ со скоростью V. Наблюдатель в системе K2 измеряет длину стержня l2 и промежуток времени между событиями Δt2.
Вопрос 1. Каково соотношение между l1Δt1 и l2Δt2? Укажите его номер. Свой выбор поясните расчетом (2 балла).
Вопрос 2. Каково соотношение между l1Δt1 и l2Δt2, если система K2 будет двигаться не вдоль оси ОХ системы K1, а вдоль оси ОZ с той же по модулю скоростью V? Укажите его номер. Поясните свой выбор (I балл).
1) l1Δt1 > l2Δt2 2) l1Δt1 = l2Δt2 3) l1Δt1 < l2Δt2
Вопрос 3. В какой системе отсчета промежуток времени между событиями будет собственным временем? Укажите ее номер (I балл).
1) K1 2) K2
4. Задача (4 балла). Частица движется со скоростью V = C /2 (C – скорость света в вакууме). Найти:
1) T / E 0 – отношение кинетической энергии частицы к ее энергии покоя;
2) р рел – модуль релятивистского импульса частицы. Масса частицы m =9,1·10-31кг.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Вопросы для программированного письменного экзамена по физике
Билет II
1. Сформулируйте постулаты специальной теории относительности (2 балла).
Вопрос. Какие из перечисленных ниже величин являются инвариантами специальной теории относительности, т.е. не изменяются при переходе от одной ИСО к другой? Укажите сумму их номеров (I балл).
1) Кинетическая энергия.
2) Собственное время.
4) Собственная длина.
8) Поперечные (перпендикулярные к скорости) размеры движущихся тел.
16) Энергия покоя.
2. Выведите релятивистское выражение для кинетической энергии (5 баллов).
Вопрос. Во сколько раз кинетическая энергия тела, рассчитанная по релятивистской формуле, больше кинетической энергии тела, рассчитанной по нерелятивистской формуле, при 
(С - скорость света в вакууме)? Укажите номер правильного ответа. Свой выбор поясните расчетом (2 балла).
I) 1,5. 2) 2. 3) 2,5. 4) 3.
3.
 |
На рисунке под номерами 1,2 и 3 приведены графики зависимости длин трех стержней от скоростей их движения. Собственные длины стержней одинаковы. Стержни располагаются под разными углами к направлению скорости их движения.
Вопрос 1. Какой стержень расположен параллельно вектору скорости движения? Укажите его номер (I балл).
Вопрос 2. Чему равна собственная длина стержней? Укажите число (м) (I балл).
4. Задача. (4 балла). Собственное времяжизни мезона составляет 
с. Относительно Земли мезон движется со скоростью V = 0,99 С (С - скорость света в вакууме). Найти:
1) время жизни мезона в системе отсчета, связанной с Землей;
2) расстояние, которое пролетел мезон за время жизни в системе отсчета, связанной с Землей.