Тема №16 Квантовая физика

07 СТО (нет в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №16 квантовая физика
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#18048

Собственное время жизни одно из нестабильных элементарных частиц (время, измеренное в системе отсчета, в которой эта частица покоится) t0 = 2  мкс. Пучок таких частиц движется со скоростью v = 0,9c  . Какова средняя длина l  (в м) их пробега в отсутствие столкновений? Ответ округлите до целых

Показать ответ и решение

Запишем выражения для времени:

      t0
t= ∘----v2-
     1− c2

значит длина пробега:

l = vt= ∘-vt0-= 1238,85 ≈ 1239 м
            v2
         1− c2
Ответ: 1239

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#18050

Каким импульсом обладает электрон движущийся со скоростью 0,7c  ? Ответ дайте, умножив на  22
10  и округлив до сотых

Показать ответ и решение

Импульс находим по формуле:

      mv           − 22
p= ∘----v2-= 2,68⋅10   кг⋅м/с
     1 −-c2
Ответ: 2,68

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#18051

Кинетическая энергия движущегося электрона равна кинетической энергии автомобиля массой 1 т при скорости 72 км/ч. На сколько скорость электрона меньше скорости света в вакууме? Ответ дайте в м/с, умножив на 1029  .

Показать ответ и решение

Приравняем кинетические энергии:

          (           )
MV-2-    2|| ---1---   ||
 2   =mc  ( ∘----v2− 1) ,
             1 − c2-

откуда:

2,442 ⋅1018 = ∘--1---− 1
             1− v2
                 c2

      36     1
5,96 ⋅10  = ----v2
          1 − c2

откуда разница между скоростями:

       ∘ -------------------
3 ⋅108 −  9⋅1016(1− ----1--36)= 2,5 ⋅10−29 м/с
                  5,96⋅10
Ответ: 2,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#18052

Найдите кинетическую энергию космического аппарата с массой покоя 10 т, движущегося со скоростью 0,8c  . Ответ дайте, разделив на 1020

Показать ответ и решение

Кинетическую энергию можно рассчитать по формуле:

         (           )
        2|| ---1---   ||       20
Eк = m0c ( ∘----v2− 1) = 6⋅10  Дж
            1 − c2
Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#22861

Два автомобиля движутся в противоположных направлениях со скоростями v1  и v2  относительно поверхности Земли. Какова скорость света от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной с другим автомобилем?
1) c +(v1+ v2)
2) c +(v1− v2)
3) c − (v1− v2)
4) c

Показать ответ и решение

Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#22862

В специальной теории относительности скорость света в вакууме
А. Является максимально возможной скоростью движения материальных объектов в инерциальной системе отсчета.
Б. Не зависит от скорости движения источника света.
Какое из утверждений правильно?
В ответ дайте букву (буквы) верных утверждений

Показать ответ и решение

Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Ответ: АБ

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#22863

В космическом корабле, летящем к далекой звезде с постоянной скоростью, проводят экспериментальное исследование взаимодействия заряженных шаров. Будут ли отличаться результаты этого исследования от аналогичного, проводимого на Земле?

1) да, так как корабль движется с некоторой скоростью

2) да – из-за релятивистских эффектов, если скорость корабля близка к скорости света; нет – при малых скоростях корабля

3) нет, будут одинаковыми при любой скорости корабля

4) для определенного ответа не хватает данных

Показать ответ и решение

Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные. Этот обобщенный принцип называют принципом относительности Эйнштейна.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#22865

Две ракеты удаляются от Земли в противоположных направлениях со скоростями v = 0,8c  относительно Земли. Определите скорость (в скоростях света) относительного движения ракет. Ответ округлите до тысячных.

Показать ответ и решение

Закон сложения скоростей:

       vxотн+ vxпер
vxабс = 1+-vxотнv2xпер-
             c

vxотн = vxабс−-vxпер-= 0,8c−-(−-0,8c)≈ 0,976c
       1− vxабсcvx2пер    1− 0,8c(−c20,8c)-
Ответ: 0,976

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#22866

Определите скорость v  релятивистского электрона, импульс которого равен          − 22
p= 1,59⋅10  кг⋅ м/с. Ответ дайте в скоростях света и округлите до десятых

Показать ответ и решение

Импульс:

     mv
p= ∘----v2
     1− c2

    p2v2
p2− -c2-= m2v2

         2
v2 = 2--p2---2-
     p∕c + m

    ----pc----
v = ∘p2-+-m2c2 = 0,5c
Ответ: 0,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#22870

Неподвижная частица массы M0  распадается на две одинаковые частицы, масса покоя которых m = 0,4M0  . Найдите скорость       v  , с которой движутся эти частицы. Ответ дайте в скоростях света

Показать ответ и решение

В первоначальном состоянии энергия системы равна энергии покоя частицы массы M. Так как частица распадается на две одинаковых, то в силу закона сохранения импульса скорости их равны.

          mc2        mc2         2mc2
M0c2 = ∘-----2-2-+ ∘----2--2 = ∘----2-2-
         1− v∕c     1 − v ∕c    1− v ∕c

   2   2⋅0,4M0c2-
M0c  = ∘1-− v2∕c2

∘1-−-v2∕c2 = 0,8

v2∕c2 =0,36

v = 0,6c
Ответ:
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!