«Н.И. Глущенко, Е.Н. Гладченко, О.И. Петрова СБОРНИК ПРИМЕРОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ ШКОЛ Харьков ХАИ 2005 УДК 53 (076.5) Сборник примеров решения задач по физике для физикоматематических школ ...»
-- [ Страница 2 ] --
2. Продольные размеры тела относительно К–системы (по отношению к направлению движения тела) и изменение промежутков времени рассчитывать по формулам 3. При движении тела параллельно оси х его скорость u относительно К–системы совпадает с ux, а скорость u' относительно K' –системы – со скоростью u'x. В этом случае следует применять закон сложения скоростей:
Пусть скорость u' = c. Тогда для u из формулы (1п) получается значение, т.е. скорость света одинакова во всех системах отсчета.
4. Расчет динамических характеристик – массы, импульса и закона динамики – выполнять по формулам:
5. Полную энергию, энергию покоя и кинетическую энергию частицы рассчитывать по формулам:
6. Закон взаимосвязи массы и энергии Пример 1. Ракета с космонавтом на борту движется относительно неподвижного наблюдателя со скоростью v о = 0,9 5 с ( c – скорость света в вакууме) (рис. 49п). 1. Как изменятся линейные размеры стержня в ракете (по линии движения) для неподвижного наблюдателя? 2. Сколько времени наблюдателя, если по часам космонавта прошел один год? 3. Как изменится для этого наблюдателя плотность вещества в ракете?
Решение: Измерение длины l стержня заключается в том, что наблюдатель, находящийся в К–системе, должен по одним и тем же часам зафиксировать моменты времени t1 и t прохождения обоих концов стержня (рис. 49п).
Длина стержня l, измеренного в системе, относительно которой он движется (К– система), согласно теории (п.2), должна быть меньше длины lo, относительно которой стержень покоится:
Как следует из (п.2), промежуток времени t, определенный по часам, движущимся относительно стержня со скоростью vо, больше, чем промежуток, измеренный по часам неподвижным относительно стержня (К'–система):
Плотность вещества в ракете для лабораторного наблюдателя определим по формулам:
Так как поперечные (по отношению к линии движения) размеры тел не изменяются, то Подставим выражения (4п) и (5п) в формулу (3п) и определим плотность вещества в ракете:
Ответ: 1) l 0,31lo, 2) t 3,2 года, 3) = 10,3 o.
Пример 2. Ракета движется с постоянной скоростью v относительно лабораторной системы отсчета. При каком значении v ее продольные размеры уменьшатся в n раз для наблюдателя в этой системе? Вычислить при n = 1,25.
Дано: n = 1,25.
Найти: v -?
Решение. В лабораторной системе отсчета (К–система) длина тела Следовательно, из выражения (2п) имеем lo = nl. Подставляя его в формулу (1п), найдем При n = 1,25 получим Ответ: v = 1,8·10 с. Пример 3. Наблюдениями за Солнцем установлено, что количество энергии, которое переносит солнечное излучение за 1 с на площадку 1 м2, перпендикулярную солнечным лучам, составляет E = 1,4·103. Расстояние от Солнца до Земли принять равным L = 1,5·1011 м, а массу Солнца - mc = 2 1030 кг. Найти относительное изменение массы Солнца в результате излучения за 1 с.
Решение. Вычислим суммарную энергию, излучаемую Солнцем за 1 с:
где L – расстояние от Земли до Солнца. С другой стороны, Следовательно, Солнце ежесекундно теряет массу По сравнению с массой Солнца эта потеря ничтожно мала:
Ответ:
ВАЖНЕЙШИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ
Универсальная гравитационН м Постоянная Тепловая энергия атома или молекулы, соответствующая Объем 1 моля идеального газа при нормальных условиях Vo = 22,414· Болсун А., Галякевич Б. Физика в экзаменационных вопросах и ответах. - М.: Айрис, 2002. - 412 с.
Генденштейн Л.Э. Физика для 9 кл. - Х.: Ранок, 2000. – 240 с.
Гончаренко С.Ц. Физика для 10 кл. - К.: Освіта, 1995. – 234 с.
Гончаренко С.Ц. Физика для 11 кл. - К.: Освіта, 1998. – 287 с.
Элементарная физика в примерах и задачах. – Х.: ХТУРЕ, 2000. с.
Рабочая тетрадь по физике для слушателей факультета довузовской подготовки. - Х.: НАКУ «ХАИ», 2003. – 129 с.
Глущенко Н.И., Варминский М.В. Физика. Тесты, задачи и методика решения задач по курсу физики. - Х.: НАКУ «ХАИ», 2003. - 90 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
П р е д и с л о в и е…………………………………….…………….... 1. Кинематика поступательного движения материальной точки….. 2. Динамика поступательного и вращательного дижения………… 3. Статика…….…………………………………………….…………. 4. Работа и мощность. Энергия. Законы сохранения………………. 5. Механические колебания и волны……………………………....... 6. Механика жидкостей и газов, гидродинамика ………………….. 7. Молекулярная физика…………………………………………....... 8. Термодинамика ………………………………………………..….. 9. Электростатика…………………………………………….............. 9.1. Расчет напряженности и потенциала электрического поля... 9.2. Энергия. Работа сил электростатического поля……….......... 10. Постоянный электрический ток. ……………….………………. 10.1. Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей………………………………………………..………… 10.2. Тепловое действие электрического тока………………........ 10.3. Электролиз. Законы Фарадея………..……………………... 11. Магнитное поле. Электромагнитная индукция…………..…….. 11.1. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле………………………..……………….......... 11.2. Сила, действующая на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле………………….……………..... 11.3. Электромагнитная индукция……………....………….……... 11.4. Электромагнитные колебания и волны……..………………. 12. Геометрическая и волновая оптика……………………………... 12.1. Фотометрия и геометрическая оптика…………………........ 12.2. Волновые свойства света………………….……….….....…... 12.3. Квантовые свойства света………………………..….………. 13. Элементы спецальной теории относительности……….......…... 14. Важнейшие физические константы………….………….…....... 15. Библиографический список……………………………..….….. Сборник примеров решения задач по физике для физико-математических школ Св. план, Подписано в печать 20.08. Формат 60х84 1/ 16. Бум.офс. №2. Офс. печ.
Усл. печ. л. 5.5. Уч.-изд. л. 6.18. Т. 250 экз. Заказ Цена свободная Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
[ 
«