Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д21 № 11008
i

Две ча­сти­цы в ва­ку­у­ме летят нав­стре­чу друг другу со ско­ро­стя­ми 0,5c. Рас­сто­я­ние между ча­сти­ца­ми со­став­ля­ет l  =  10 м.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми иx зна­че­ни­я­ми. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКАЯ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НА

А)  Время через ко­то­рое про­изой­дет со­уда­ре­ние

Б)  От­но­си­тель­ная ско­рость ча­стиц

ЗНА­ЧЕ­НИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

1)  0,8с

2)  с

3)  66 нс

4)  33 нс

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

АБ
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Так как ско­ро­сти ча­стиц равны, то до со­уда­ре­ния они прой­дут рав­ные рас­сто­я­ния l/2 со ско­ро­стя­ми V = 0,5c. Таким об­ра­зом, со­уда­ре­ние про­изой­дет через

t= дробь: чис­ли­тель: l, зна­ме­на­тель: 2V конец дроби \approx33 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка \approx33нс.

Для того, чтобы узнать от­но­си­тель­ную ско­рость ча­стиц, не­об­хо­ди­мо пе­рей­ти в инер­ци­аль­ную си­сте­му, свя­зан­ную с одной из ча­стиц, и опре­де­лить в этой по­движ­ной си­сте­ме ско­рость вто­рой ча­сти­цы. Ча­сти­цы дви­жут­ся вдоль одной пря­мой и в этом слу­чае закон сло­же­ния ско­ро­стей в ре­ля­ти­вист­ской ме­ха­ни­ке за­пи­шет­ся как

u= дробь: чис­ли­тель: u` плюс v , зна­ме­на­тель: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: v u`, зна­ме­на­тель: c в квад­ра­те конец дроби конец дроби ,

где u  — ско­рость тела от­но­си­тель­но не­по­движ­ной си­сте­мы от­сче­та, u'  — ско­рость дви­же­ния ча­сти­цы в дви­жу­щей­ся си­сте­ме от­сче­та; υ — ско­рость дви­жу­щей­ся си­сте­мы от­сче­та от­но­си­тель­но не­по­движ­ной.

Пра­виль­но за­пи­шем про­ек­ции ско­ро­стей с уче­том того, что ча­сти­цы дви­жут­ся нав­стре­чу друг другу со ско­ро­стя­ми V  =  0,5c

V= дробь: чис­ли­тель: u` минус V, зна­ме­на­тель: 1 минус дробь: чис­ли­тель: Vu`, зна­ме­на­тель: c в квад­ра­те конец дроби конец дроби ,

Вы­ра­зим от­сю­да от­но­си­тель­ную ско­рость ча­стиц

u`= дробь: чис­ли­тель: V плюс V, зна­ме­на­тель: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: V умно­жить на V, зна­ме­на­тель: c в квад­ра­те конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2V, зна­ме­на­тель: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: V в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: c в квад­ра­те конец дроби конец дроби = 0,8c.

 

Ответ: 41.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 4.1 Ин­ва­ри­ант­ность мо­ду­ля ско­ро­сти света в ва­ку­у­ме. Прин­цип от­но­си­тель­но­сти Эйн­штей­на