Laba diena Greitis yra santykinis, nes jis priklauso nuo pasirinktos atskaitos sistemos. Pavyzdys: automobilis tam tikru greičiu važiuoja gatve. Šalia stovi namas, o šaligatviu važiuoja dviratininkas. Taigi, palyginti su namu, automobilis juda tuo pačiu greičiu, bet jei įvertinsime automobilio greitį judančio dviratininko atžvilgiu, jis bus kitoks (nes ir dviratininkas juda).
Inna
Simuliatoriuje nesupratau, kaip išspręsti problemą: „Ilgas laidas juda lygiu horizontaliu paviršiumi į kairę 2 m/s greičiu A taškas pradeda judėti į dešinę 1 greičiu m/s. Kiek laiko laido dalis pasislinks į dešinę po 3 s? Padėkite rasti sprendimą :(
Mokytojo atsakymas: Postny Aleksejus Vitaljevičius
Apsvarstykite vieno galo judėjimą kito atžvilgiu. Pasirodo, jie artėja 3 m/s greičiu. Toliau apskaičiuokite, kiek sumažės atstumas tarp laido galų per 3 sekundes. Tada padarykite piešinį: judesio pradžioje ir po 3 sek. Tai padės rasti teisingą atsakymą.
Vartotojas 372914
Kai paaiškinote temą, buvo praleisti 2 balai (1. Neparodėte grafiškai, kodėl v-bandai imami su minuso ženklu 2. Eksperimentas su kreida-liniuote-lentos trajektorija (nebuvo aiškiai paaiškinta, kodėl kreida juda). tiesia linija, palyginti su liniuote. Kaip fizikos mokytojas, aš kalbu ne apie žinias, o apie dalyko mokymo metodiką.
Mokytojo atsakymas: Postny Aleksejus Vitaljevičius
Labai ačiū už atsiliepimą! Kalbant apie komentarus, iš tiesų momentas su greičiu kranto atžvilgiu nėra grafiškai išryškintas, o paaiškinamas žodžiu. Todėl atidžiai pažiūrėję galite suprasti, kodėl paimtas „-“ ženklas. Kalbant apie kreidą ir liniuotę, joks paaiškinimas nepateikiamas dėl intuityvaus supratimo: liniuote tiesiai, o tai reiškia, kad kreida juda juo tiesiogiai linijinis.
Vartotojas 362168
Norėčiau paklausti problemos sprendimo: Eidamas upe, žvejys, eidamas po tiltu, iš savo valties išmetė medinį kabliuką. Po pusvalandžio jis atrado netektį ir, pasukęs atgal, 2,7 km atstumu nuo tilto pasivijo gafą. Raskite upės srovės greitį, darant prielaidą, kad valties greitis vandens atžvilgiu išlieka pastovus.
Mokytojo atsakymas: Postny Aleksejus Vitaljevičius
Norėdami išspręsti problemą, pirmiausia apsvarstykite judėjimą upės atžvilgiu. Kabliukas vandens atžvilgiu buvo ramybės būsenoje, o žvejys pusvalandį plaukė į vieną pusę, po to grįžo (atitinkamai praėjo dar pusvalandis, nes kabliukas ilsėjosi). Tai yra, tik valandą. Toliau apsvarstykite judesį tilto atžvilgiu. Nurodytą valandą kabliukas nuplaukė 2,7 km.
Lukičevas Michailas
Koks yra rutulio greitis Žemės atžvilgiu po absoliučiai elastingo smūgio į sieną (sienos greitis U = 2 m/s, rutulio greitis prieš smūgį v = 3 m/s). Pasakyk man, kodėl teisingas atsakymas yra 7 m/s, o ne 5 m/s, nes... Ar smūgis yra elastingas ir greičiai didėja?..
Mokytojo atsakymas: Postny Aleksejus Vitaljevičius
Sprendžiant problemą, reikia atsižvelgti į rutulio greitį sienos atžvilgiu. Tada atsižvelkite į tai, kad esant absoliučiai elastingam smūgiui, rutulio greičio modulis nepasikeis, o kryptis pasikeis į priešingą. Tada vėl eikite į atskaitos sistemą, susietą su Žeme. Pamokoje išsamiai aprašyta, kaip pereiti prie atskaitos sistemos, susietos su judančiu kūnu. Atlikite visus aukščiau nurodytus veiksmus ir gausite teisingą atsakymą. O teiginys, kad absoliučiai elastingo smūgio metu kūnų greičiai sumuojasi, yra neteisingas.
Islamija
Sveiki! Vienas punktas nėra visiškai aiškus. Santraukoje yra tokie žodžiai: „Taigi, judėjimas dviejose atskaitos sistemose. Galima pastebėti, kad kreida juda išilgai liniuote, todėl trajektorija bus tiesi judėjimas - kreida lentos plokštumoje, tada trajektorija bus lenkta linija Šiuo atveju lengviausia kalbėti apie nuvažiuotą atstumą, nes nuvažiuotas atstumas yra trajektorijos ilgis, todėl atskaitos sistema, susieta su liniuote, nuvažiuotas atstumas bus mažesnis už nuvažiuotą kelią lentos plokštumoje Kaip matyti iš eksperimento, nuo atskaitos sistemos pasirinkimo priklauso ir kūno judėjimo trajektorija, ir nuvažiuotas atstumas. . Aš negaliu suprasti, kodėl kreida juda išilgai liniuotės ne kreivai, o tiesiai?
Kas yra Landau reliatyvumo teorija Levas Davidovičius
Greitis turi ribą
Greitis turi ribą
Prieš Antrąjį pasaulinį karą lėktuvai skrisdavo lėčiau nei garso greitis, o dabar yra gaminami „viršgarsiniai“ lėktuvai. Radijo bangos sklinda šviesos greičiu. Bet ar negalime išsikelti sau uždavinio sukurti „superluminal“ telegrafiją, kad signalai būtų perduodami net didesniu nei šviesos greitis? Tai pasirodo neįmanoma.
Tiesą sakant, jei būtų įmanoma perduoti signalus begaliniu greičiu, tada galėtume vienareikšmiškai nustatyti dviejų įvykių vienalaikiškumą. Sakytume, kad šie įvykiai įvyko vienu metu, jei be galo greitas signalas apie pirmąjį įvykį atkeliautų kartu su signalu apie antrąjį įvykį. Taigi vienalaikiškumas įgautų absoliutų pobūdį, nepriklausantį nuo laboratorijos, apie kurią kalba šis teiginys, judėjimo.
Tačiau kadangi laiko absoliutumą paneigia patirtis, darome išvadą, kad signalų perdavimas negali būti momentinis. Veiksmo perdavimo iš vieno erdvės taško į kitą greitis negali būti begalinis, kitaip tariant, negali viršyti tam tikros baigtinės reikšmės, vadinamos didžiausiu greičiu.
Šis maksimalus greitis sutampa su šviesos greičiu.
Tiesą sakant, pagal judėjimo reliatyvumo principą visose laboratorijose, judančiose viena kitos atžvilgiu (tiesiai ir tolygiai), gamtos dėsniai turi būti vienodi. Teiginys, kad joks greitis negali viršyti nurodytos ribos, taip pat yra gamtos dėsnis, todėl skirtingose laboratorijose ribinio greičio reikšmė turi būti lygiai tokia pati. Kaip žinome, šviesos greitis skiriasi tomis pačiomis savybėmis.
Taigi šviesos greitis nėra tik kokio nors gamtos reiškinio sklidimo greitis. Tai atlieka svarbiausią didžiausio greičio vaidmenį.
Ypatingo greičio pasaulio egzistavimo atradimas yra vienas didžiausių žmogaus mąstymo ir eksperimentinių žmonijos galimybių triumfų.
Praėjusio amžiaus fizikas negalėjo suprasti, kad pasaulyje yra ribojantis greitis, kad jo egzistavimo faktas gali būti įrodytas. Be to, net jei savo eksperimentuose jis užkliuvo už ribojančio greičio buvimą gamtoje, jis negalėjo būti tikras, kad tai yra gamtos dėsnis, o ne ribotų eksperimentinių galimybių, kurios gali būti pašalintos tolesnio tyrimo procese, pasekmė. technologijų plėtra.
Reliatyvumo principas rodo, kad maksimalaus greičio egzistavimas slypi pačioje dalykų prigimtyje. Tikėtis, kad technologijų pažanga leis pasiekti greitį, viršijantį šviesos greitį, yra taip pat juokinga, kaip tikėti, kad taškų, atskirtų didesniu nei 20 tūkstančių kilometrų atstumu, nebuvimas žemės paviršiuje yra ne geografinis dėsnis, o Mūsų žinių apribojimai ir tikėdamiesi, kad pagal geografijos raidą bus galima rasti taškų Žemėje, kurie yra dar labiau nutolę vienas nuo kito.
Šviesos greitis vaidina tokį išskirtinį vaidmenį gamtoje, nes tai yra didžiausias bet ko sklidimo greitis. Šviesa yra prieš bet kokį kitą reiškinį arba, kraštutiniais atvejais, ateina kartu su ja.
Jei Saulė suskiltų į dvi dalis ir sudarytų dvigubą žvaigždę, tada, žinoma, Žemės judėjimas pasikeistų.
Praėjusio amžiaus fizikas, nežinojęs apie ribojančio greičio egzistavimą gamtoje, tikrai būtų manęs, kad Žemės judėjimo pokytis būtų įvykęs akimirksniu po Saulės skilimo. Tuo tarpu šviesa nukeliautų nuo sudužusios Saulės į Žemę aštuonias minutes.
Tačiau realybėje Žemės judėjimo pokytis taip pat prasidės praėjus tik aštuonioms minutėms po to, kai Saulė atitrūks, ir iki to momento Žemė judės taip, lyg Saulė nebūtų subyrėjusi. Ir apskritai, nė vienas įvykis, įvykęs su Saule ar Saule, neturės jokios įtakos nei Žemei, nei jos judėjimui nepasibaigus šioms aštuonioms minutėms.
Be abejo, ribotas signalo sklidimo greitis neatima iš mūsų galimybės nustatyti dviejų įvykių vienalaikiškumą. Norėdami tai padaryti, tiesiog reikia atsižvelgti į signalo delsos laiką, kaip paprastai daroma.
Tačiau šis vienalaikiškumo nustatymo būdas jau visiškai suderinamas su šios sąvokos reliatyvumu. Tiesą sakant, norėdami atimti delsos laiką, atstumą tarp vietų, kuriose įvyko įvykiai, turėsime padalyti iš signalo sklidimo greičio. Kita vertus, dar diskutuodami apie laiškų siuntimą iš Maskvos-Vladivostoko ekspreso, pamatėme, kad pati vieta erdvėje taip pat yra labai reliatyvi sąvoka!
Iš knygos „Naujausia faktų knyga“. 3 tomas [Fizika, chemija ir technologijos. Istorija ir archeologija. Įvairūs] autorius Kondrašovas Anatolijus Pavlovičius Iš knygos Kas yra reliatyvumo teorija autorius Landau Levas Davidovičius Iš knygos „Fizikos evoliucija“. autorius Einšteinas Albertas Iš knygos Fizika kiekviename žingsnyje autorius Perelmanas Jakovas Isidorovičius Iš knygos Judėjimas. Šiluma autorius Kitaygorodskis Aleksandras Isaakovičius Iš knygos Tweets about the Universe pateikė Chaunas Marcusas Iš knygos „Gyvenimo paplitimas ir proto unikalumas“? autorius Mosevickis Markas IsaakovičiusAr kiekvienas teiginys turi prasmę? Akivaizdu, kad ne. Net jei imsite visiškai prasmingus žodžius ir derinsite juos visiškai pagal gramatikos taisykles, net tada rezultatas gali būti visiška nesąmonė. Pavyzdžiui, teiginį „šis vanduo yra trikampis“ sunku priskirti
Iš knygos Hipererdvė pateikė Kaku MichioO greitis yra santykinis! Iš judėjimo reliatyvumo principo išplaukia, kad kalbėti apie tiesinį ir tolygų kūno judėjimą tam tikru greičiu, nenurodant, pagal kurią iš ramybės būsenos laboratorijų matuojamas greitis, yra tiek pat prasmės, kaip sakyti.
Iš knygos The King's New Mind [Apie kompiuterius, mąstymą ir fizikos dėsnius] pateikė Penrose RogerŠviesos greitis Galilėjaus „Pokalbiuose apie du naujus mokslus“ randame mokytojo ir jo mokinių pokalbį apie šviesos greitį: Sagredo: Bet koks ir kokio greičio laipsnis turėtų būti šis šviesos judėjimas? Ar turėtume tai laikyti momentiniu ar vykstančiu laiku, kaip
Iš knygos Kam užkrito obuolys autorius Keselmanas Vladimiras SamuilovičiusGarso greitis Ar kada nors stebėjote, kaip medkirtys iš tolo nukerta medį? O gal stebėjote tolumoje dirbantį stalių, kalantį vinis? Galbūt pastebėjote labai keistą dalyką: smūgis neįvyksta, kai kirvis atsitrenkia į medį arba
Iš autorės knygosGarso greitis Nereikia bijoti griaustinio po žaibo blykstės. Tikriausiai esate apie tai girdėję. Kodėl? Faktas yra tas, kad šviesa sklinda nepalyginamai greičiau nei garsas – beveik akimirksniu. Perkūnija ir žaibai įvyksta tą pačią akimirką, bet mes matome žaibą
Iš autorės knygos35. Ar Saulė turi paviršių? Saulė yra milžiniškas žėrintis dujų rutulys, todėl neturi kieto paviršiaus kaip Žemė. Bet, žinoma, iš pirmo žvilgsnio taip atrodo. Kodėl saulės „paviršius“ arba fotosfera, į kurią saulės spinduliai labai sunkiai prasiskverbia?
Iš autorės knygos Iš autorės knygosMetimo greitis 5 Ar tai reiškia, kad juodosios skylės gali būti naudojamos keliaujant visoje galaktikoje, kaip „Star Trek“ ir kituose mokslinės fantastikos filmuose, kaip matėme anksčiau, tam tikros erdvės kreivumą lemia medžiagos ir energijos kiekis?
Iš autorės knygos Iš autorės knygos„Susidomėjimas neturi sąžinės“ Volteras savo „English Letters“ praneša, kad 1726 m., būdamas Anglijoje, jis dalyvavo moksliniame ginče, kurio dalyviai aptarė klausimą: kas buvo didžiausias iš žmonių - Cezaris. , Aleksandras, Timūras ar Kromvelis?
Bilietas Nr.1
1.Mechaninis judėjimas yra kūno padėties erdvėje pasikeitimas laikui bėgant kitų kūnų atžvilgiu.
Iš visų įvairių materijos judėjimo formų šis judėjimas yra paprasčiausias.
Pavyzdžiui: laikrodžio rodyklės judėjimas aplink ciferblatą, žmonės vaikšto, medžių šakų siūbavimas, drugelių plazdėjimas, skrendantis lėktuvas ir pan.
Kūno padėties nustatymas bet kuriuo metu yra pagrindinė mechanikos užduotis.
Kūno judėjimas, kuriame visi taškai juda vienodai, vadinamas transliaciniu.
Materialus taškas yra fizinis kūnas, kurio matmenys tam tikromis judėjimo sąlygomis gali būti nepaisomi, darant prielaidą, kad visa jo masė yra sutelkta viename taške.
Trajektorija – tai tiesė, kurią aprašo materialus taškas judėdamas.
Kelias – tai materialaus taško trajektorijos ilgis.
Poslinkis – tai nukreipta tiesi atkarpa (vektorius), jungianti pradinę kūno padėtį su vėlesne padėtimi.
Atskaitos sistema yra: atskaitos kūnas, susijusi koordinačių sistema, taip pat laiko skaičiavimo įtaisas.
Svarbi kailio savybė. judėjimas yra jo reliatyvumas.
Judėjimo reliatyvumas– tai kūno judėjimas ir greitis, palyginti su skirtingomis atskaitos sistemomis (pavyzdžiui, žmogus ir traukinys). Kūno greitis fiksuotos koordinačių sistemos atžvilgiu yra lygus kūno greičio judančios sistemos atžvilgiu ir judančios koordinačių sistemos greičio fiksuotosios sistemos atžvilgiu geometrinei sumai. (V 1 – žmogaus traukinyje greitis, V 0 – traukinio greitis, tada V = V 1 + V 0).
Klasikinis greičių pridėjimo dėsnis formuluojamas taip: materialaus taško judėjimo greitis atskaitos sistemos atžvilgiu, imamas kaip stacionarus, yra lygus taško judėjimo judančioje sistemoje greičių vektorinei sumai ir taško judėjimo greičio sumai. judančią sistemą stacionariosios atžvilgiu.
Mechaninio judėjimo charakteristikos yra tarpusavyje susijusios pagrindinėmis kinematinės lygtimis.
s =v 0 t + adresu 2 / 2;
v = v 0 + adresu .
Tarkime, kad kūnas juda be pagreičio (lėktuvas maršrute), jo greitis nekinta ilgą laiką, A= 0, tada kinematinės lygtys atrodys taip: v = konst, s =vt .
Judėjimas, kurio metu kūno greitis nekinta, t. y. kūnas juda tiek pat per bet kurį vienodą laiko tarpą, vadinamas vienodas linijinis judėjimas.
Paleidimo metu raketos greitis sparčiai didėja, t.y. pagreitis A> Oi, a == konst.
Šiuo atveju kinematinės lygtys atrodo taip: v = V 0 + adresu , s = V 0 t + adresu 2 / 2.
Esant tokiam judėjimui, greitis ir pagreitis turi tas pačias kryptis, o greitis kinta vienodai per bet kokius vienodus laiko intervalus. Šis judėjimo tipas vadinamas tolygiai pagreitintas.
Stabdant automobilį greitis mažėja vienodai per bet kokius vienodus laiko tarpus, pagreitis mažesnis už nulį; kadangi greitis mažėja, lygtys įgauna formą : v = v 0 + adresu , s = v 0 t - adresu 2 / 2 . Toks judėjimas vadinamas vienodai lėtu.
2.Kiekvienas gali nesunkiai suskirstyti kūnus į kietus ir skystus. Tačiau šis skirstymas bus pagrįstas tik išoriniais ženklais. Norėdami sužinoti, kokias savybes turi kietos medžiagos, mes jas kaitinsime. Kai kurie kūnai pradės degti (mediena, anglis) - tai organinės medžiagos. Kiti suminkštės (dervos) net žemoje temperatūroje – tai amorfiniai. Dar kiti kaitinant pakeis savo būseną, kaip parodyta grafike (12 pav.). Tai kristaliniai kūnai. Toks kristalinių kūnų elgesys kaitinant paaiškinamas jų vidine struktūra. Kristaliniai kūnai– tai kūnai, kurių atomai ir molekulės išsidėstę tam tikra tvarka, ir ši tvarka išsaugoma gana dideliu atstumu. Erdvinis periodinis atomų arba jonų išsidėstymas kristale vadinamas kristalinė gardelė. Kristalinės gardelės taškai, kuriuose yra atomai arba jonai, vadinami mazgai kristalinė gardelė. Kristaliniai kūnai yra pavieniai kristalai arba polikristalai. Monokristalas visame tūryje turi vieną kristalinę gardelę. Anizotropija pavieniai kristalai slypi jų fizinių savybių priklausomybėje nuo krypties. Polikristalas Tai mažų, skirtingai orientuotų pavienių kristalų (grūdelių) derinys, neturintis savybių anizotropijos. 
Dauguma kietųjų medžiagų turi polikristalinę struktūrą (mineralai, lydiniai, keramika).
Pagrindinės kristalinių kūnų savybės yra: lydymosi temperatūros tikrumas, elastingumas, stiprumas, savybių priklausomybė nuo atomų išsidėstymo tvarkos, t.y., nuo kristalinės gardelės tipo.
Amorfinis yra medžiagos, kurių atomų ir molekulių išdėstymas visame šios medžiagos tūryje neturi tvarkos. Skirtingai nuo kristalinių medžiagų, amorfinės medžiagos izotropinis. Tai reiškia, kad savybės visomis kryptimis yra vienodos. Perėjimas iš amorfinės būsenos į skystį vyksta palaipsniui, nėra specifinės lydymosi temperatūros. Amorfiniai kūnai neturi elastingumo, yra plastiški. Įvairios medžiagos yra amorfinės būsenos: stiklas, dervos, plastikai ir kt.
Elastingumas- kūnų savybė atstatyti savo formą ir tūrį pasibaigus išorinėms jėgoms ar kitoms priežastims, sukėlusioms kūnų deformaciją. Tampriosioms deformacijoms galioja Huko dėsnis, pagal kurį tampriosios deformacijos yra tiesiogiai proporcingos jas sukeliantiems išoriniams poveikiams, kur yra mechaninis įtempis,
- santykinis pailgėjimas, E - Youngo modulis (tamprumo modulis). Elastingumas atsiranda dėl dalelių, sudarančių medžiagą, sąveikos ir terminio judėjimo.
Plastikiniai- kietųjų kūnų savybė, veikiant išorinėms jėgoms, keisti savo formą ir dydį nesugriuvus ir išlaikyti liekamas deformacijas pasibaigus šių jėgų veikimui.
Bilietas Nr. 2
|
Bilietas Nr.3
Taško padėtį erdvėje galima nustatyti ir spindulio vektoriumi, nubrėžtu nuo tam tikros pradžios iki tam tikro taško (2 pav.). Šiuo atveju, norėdami apibūdinti judėjimą, kurį turite nustatyti:
a) spindulio vektoriaus kilmė r;
b) laiko t pradžia;
c) taško judėjimo dėsnis r(t).
Kadangi nurodant vieną vektorinį dydį r yra lygiavertis jo trijų projekcijų x, y, z nurodymui koordinačių ašyse, nesunku pereiti nuo vektorinio metodo prie koordinatės. Jei įvesime vienetų vektorius i, j, k (i= j = k= 1), nukreiptas atitinkamai išilgai x, y ir z ašių (2 pav.), tada akivaizdu, kad judėjimo dėsnį galima pavaizduoti forma *)
r(t) = x (t) i+y(t) j+z(t) k. (1)
Vektorinės įrašymo formos pranašumas prieš koordinačių formą yra kompaktiškumas (vietoj trijų dydžių operuojama su vienu) ir dažnai didesnis aiškumas.
Norėdami išspręsti pirmąją uždavinio dalį, naudosime koordinačių metodą, nukreipdami Dekarto sistemos x ašį išilgai strypo ir pasirinkdami jos pradžią taške A. Kadangi įrašyta AMS yra tiesi linija (pagal skersmenį ),x(t) = AM = 2Rcos = 2Rcost,
kur R yra puslankio spindulys. Gautas judėjimo dėsnis vadinamas harmoniniu svyravimu (šis svyravimas akivaizdžiai tęsis tik tol, kol žiedas pasieks tašką A).
Antrąją problemos dalį išspręsime natūraliu metodu. Pasirinkime teigiamą atstumo skaičiavimo išilgai trajektorijos (puslankiu AC) kryptį prieš laikrodžio rodyklę (3 pav.), o nulį sutampant su tašku C. Tada lanko ilgis SM kaip laiko funkcija duos judėjimo dėsnį taškas M
S(t) = R2 = 2R t,
tie. žiedas tolygiai judės aplink R spindulio apskritimą, kurio kampinis greitis yra 2. Kaip matyti iš ekspertizės,
laiko skaičiavimo nulis abiem atvejais atitiko momentą, kai žiedas buvo taške C.
Bilietas Nr.4
Koordinačių metodas. Taško padėtį nustatysime naudodami koordinates ( 1.7 pav). Jei taškas juda, jo koordinatės laikui bėgant keičiasi. Kadangi taško koordinatės priklauso nuo laiko, galime sakyti, kad tai yra funkcijos laiko.
Matematiškai tai dažniausiai rašoma forma
Lygtys (1.1) vadinamos kinematinės taško judėjimo lygtys, parašyta koordinačių forma. Jei jie žinomi, tada kiekvienam laiko momentui galėsime apskaičiuoti taško koordinates, taigi ir jo padėtį pasirinkto atskaitos kūno atžvilgiu. Kiekvieno konkretaus judesio lygčių (1.1) forma bus gana specifinė. Tiesė, kuria taškas juda erdvėje, vadinama trajektorija . Priklausomai nuo trajektorijos formos, visi taško judesiai skirstomi į tiesinius ir kreivinius. Jei trajektorija yra tiesi, taško judėjimas vadinamas tiesmukai, o jei kreivė yra kreivinis.
Bet kokiems fiziniams procesams apibūdinti
A. Visos atskaitos sistemos yra lygios.
B. Visos inercinės atskaitos sistemos yra lygios.
Kuris iš šių teiginių yra teisingas pagal specialiąją reliatyvumo teoriją?
1) tik A
2) tik B
4) nei A, nei B
Sprendimas.
Pagrindinis Einšteino teorijos postulatas – reliatyvumo principas – teigia: „Visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizinį procesą“. Taigi teiginys B yra teisingas.
Teisingas atsakymas: 2.
Atsakymas: 2
Kurie iš šių teiginių yra specialiosios reliatyvumo teorijos postulatai?
A. Visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kurį fizinį procesą.
B. Šviesos greitis vakuume nepriklauso nuo šviesos šaltinio ir imtuvo greičio.
B. Bet kurio kūno ramybės energija yra lygi jo masės sandaugai, padaugintam iš šviesos greičio vakuume kvadrato.
Sprendimas.
Pirmasis specialiosios reliatyvumo teorijos postulatas: „Visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizinį procesą“. Antrasis postulatas: „Šviesos greitis vakuume nepriklauso nuo šviesos šaltinio ir imtuvo greičio“. Taigi postulatai yra teiginiai A ir B.
Teisingas atsakymas: 1.
Atsakymas: 1
Instaliacijoje kibirkštinio išlydžio metu sukuriamas šviesos blyksnis ir garso impulsas, fiksuojamas jutikliu, esančiu 1 m atstumu nuo kibirkštinio tarpo. Schematiškai santykinė iškroviklio padėtis R ir jutiklis D pavaizduotas rodykle. Šviesos sklidimo laikas nuo kibirkšties tarpo iki jutiklio yra T ir garsas -
Atlikdami eksperimentus su dviem įrenginiais 1 ir 2, esančiais erdvėlaivyje, skriejančiame Žemės atžvilgiu greičiu, kaip parodyta paveikslėlyje, astronautai atrado, kad
| 1) | 2) | 3) | 4) |
Sprendimas.
Kadangi erdvėlaivis skrenda pastoviu greičiu, jis yra inercinė atskaitos sistema. Pagal reliatyvumo principą (pirmasis specialiosios reliatyvumo teorijos postulatas), visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizikinį procesą. Todėl erdvėlaivyje buvę astronautai negalėjo aptikti jokios šviesos ir garso signalų sklidimo greičio priklausomybės nuo įrenginio orientacijos.
Teisingas atsakymas: 2.
Atsakymas: 2
Vienas mokslininkas spyruoklinės švytuoklės svyravimo modelius tikrina laboratorijoje Žemėje, o kitas – laboratorijoje kosminiame laive, skriejančiame toli nuo žvaigždžių ir planetų su išjungtu varikliu. Jei švytuoklės yra vienodos, tada abiejose laboratorijose šie modeliai bus tokie
1) tas pats bet kokiu laivo greičiu
2) kitoks, nes laikas laive teka lėčiau
3) tas pats, jei laivo greitis mažas
4) vienodi arba skirtingi, priklausomai nuo modulio ir laivo greičio krypties
Sprendimas.
Kadangi erdvėlaivis skrenda pastoviu greičiu, jis yra inercinė atskaitos sistema. Pagal reliatyvumo principą (pirmasis specialiosios reliatyvumo teorijos postulatas), visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizikinį procesą. Vadinasi, jei švytuoklės yra vienodos, tai abiejose laboratorijose spyruoklinės švytuoklės svyravimo modeliai bus vienodi esant bet kokiam laivo greičiui.
Teisingas atsakymas: 1.
Ida Gorbačiova (Ukhta) 16.05.2012 20:01
Sveiki! Bet pagal reliatyvumo teoriją judančiuose objektuose laikas teka lėčiau... Be to, antžeminėmis sąlygomis svoris yra, o laive jo nėra... Gal galėtumėte pakomentuoti šiuos prieštaravimus?
Aleksejus (Sankt Peterburgas)
Laba diena
Ačiū Dievui, nėra jokių prieštaravimų! Nesijaudink.
Dėl jūsų klausimų. Pirma, apie laiko išsiplėtimą. Mes neturime pamiršti, kad tai yra santykinis poveikis. Stacionariam stebėtojui Žemėje atrodo, kad jo atžvilgiu judančiame objekte (pavyzdžiui, laboratorijoje) laikas teka lėčiau nei Žemėje, be to, šis objektas jam taip pat atrodo suplotas išilgine kryptimi. Tačiau mokslininkui šiame judančiame objekte Žemė jau atrodo, kad pro jį veržiasi tuo pačiu greičiu, bet priešinga kryptimi. Tai reiškia, kad jam taip pat atrodys, kad stebėtojas Žemėje yra per lėtas ir nuostabiai suplotas :). Einšteino postulatas garantuoja, kad visose inercinėse atskaitos sistemose viskas atrodys vienodai (o tai puiku). Tai yra, jei atliksite tuos pačius eksperimentus, gausite tuos pačius rezultatus. Pavyzdžiui, jei kiekvienas mokslininkas turi savo švytuoklę, tai tiek savo, tiek kitų žmonių švytuoklių rodmenys sutaps abiem mokslininkams :)
Dabar apie svorį. Nepainiokite, kad svoris yra jėga, kuria kūnas spaudžia atramą arba ištempia pakabą, tai visai nėra gravitacijos jėga. Žemėje iš tiesų dažniausiai svorio šaltinis yra trauka į Žemę, bet jei pažvelgsite į laisvai krintantį liftą, tada svorio ten nebus. Spyruoklinės švytuoklės atveju paaiškėja, kad gravitacija neturi įtakos jos svyravimų pobūdžiui, tai tik lemia pusiausvyros padėties poslinkį. Todėl, jei pastatysite švytuoklę „į šoną“, taip pašalindami gravitaciją iš žaidimo, gausite absoliučiai tą patį, ką ir raketoje, kur gravitacijos visai nėra :)
Tikiuosi patenkinau jūsų smalsumą!
Ida Gorbačiova (Ukhta) 18.05.2012 20:51
Ačiū už atsakymą. Yra dar du niuansai – 1. Žemė yra tik apytiksliai inercinė atskaitos sistema. 2. Specialioji reliatyvumo teorija svarsto gravitacinio laiko išsiplėtimo sampratą.
Aleksejus (Sankt Peterburgas)
Su Žeme susietas atskaitos rėmas iš tiesų gali būti laikomas inerciniu tik tam tikru tikslumu. Tai tiesa.
Dėl jūsų antrosios pastabos (šiek tiek pataisysiu): gravitacijos įtaka laikui nepatenka į specialiosios reliatyvumo teorijos (SRT) taikymo sritį. Degalinėse jie dirba su plokščia erdve. Gravitacijos apibendrinimą Einšteinas padarė jau bendrosios reliatyvumo teorijos (GTR) rėmuose. Bet jo svarstymas toli už mokyklos programos ribų :)
Jurijus Shoitovas (Kurskas) 28.11.2012 21:27
Sveiki, Aleksejus!
Mane stebina ir klausimo formuluotė, ir jūsų (greičiausiai ne jūsų) sprendimas.
Visiškai neaišku, ką reiškia žodžiai „procesai vyksta taip pat“.
Ši formuluotė grąžina mus į Galilėjaus laikus, kai dar nebuvo atskaitos sistemos koncepcijos. Taip, „Galileo“ rašė būtent taip: „Musės kajutėje skris taip pat, nepaisant to, ar laivas stovi vietoje, ar juda tiesiai ir tolygiai“. Išvertus į šiuolaikinę kalbą, tai reiškia: „Jei materialų tašką veikia tam tikra jėga, taškas gaus vienodą pagreitį visose atskaitos sistemose, kurios juda viena kitos atžvilgiu vienodai ir tolygiai. Tačiau net ir klasikinėje mechanikoje šiuo atveju neįmanoma kalbėti apie „tą pačią procesų eigą“ šiose sistemose. Skirtingose sistemose taško greitis skirsis, atitinkamai skirsis ir kinetinė energija. Taigi, jei važiuojančiame traukinyje keleivis eina automobilio atžvilgiu 1 m/s greičiu ir staiga sustoja automobilio atžvilgiu, nieko ypatingo nenutiks. Jei jis sustoja per tiek pat laiko, palyginti su žeme, tai yra traukinio avarija. Tiek apie „procesų tapatumą“!
Iš Lorenco transformacijų matyti, kad laikas judančioje ir nejudančioje atskaitos sistemose skirsis, todėl skirsis ir švytuoklės svyravimo periodai. Kur tu įžvelgei „procesų tapatumą“?
Atskaitos sistemų lygybė SRT slypi tame, kad abiejose sistemose reliatyvistinio intervalo reikšmė keturmatėje Minkovskio erdvėje bus tokia pati (nevariantinė). Ir nieko daugiau.
Samprotauti, kas „atrodys“ vienam ir kitam stebėtojui, yra absurdiška. Jeigu vienam ar dviem dalykams kažkas atrodo, tai šį reiškinį tiria ne fizika, o psichiatrija.
Samprotavimas dėl atskaitos sistemos, susijusios su Žeme, inerciškumo taip pat yra klaidingas. Žemė sukasi aplink savo ašį, todėl šioje sistemoje fiksuotas taškas turi nešiojamą pagreičio omega kvadratą, padaugintą iš šio taško atstumo nuo sukimosi ašies. Taškuose, esančiuose Žemės paviršiuje, šis pagreitis yra daug kartų mažesnis už gravitacijos pagreitį ir jo galima nepaisyti. Tačiau sąlyga sako, kad laivas yra toli nuo planetų (įskaitant Žemę). Tada atstumas nuo erdvėlaivio yra didelis, didelę reikšmę įgyja inercijos jėga.
Ir sąlyga, ir sprendimas yra gremėzdiškas bandymas aiškiai paaiškinti mokiniui tai, ko jūs pats nesuprantate.
Jei jūsų tikslas yra visiškai supainioti moksleivį ir priversti jį susigrūsti kažkokias dogmas, o ne tyrinėti gamtą, tai „išspręsdami“ tokias problemas, šį tikslą pasieksite.
Aleksejus (Sankt Peterburgas)
Laba diena
Jurijau, tu vėl iš kurmio kalną darai. Problema tik klausia, ar stebėtojai laboratorijose ant žemės ir raketoje matys, kad švytuoklės svyruoja vienodai (su tais pačiais laikotarpiais). Kiekvienas stebėtojas stebi savo švytuoklę, abi laboratorijos natūraliai laikomos inercinėmis, stebėtojai yra nejudantys laboratorijų atžvilgiu.
Jevgenijus Kirikas (Otradnoje) 27.02.2013 17:05
Laba diena „Kadangi erdvėlaivis skraido pastoviu greičiu“ – iš kur kilo šis teiginys? ar tai reiškia, kad jei laivas skrenda su išjungtu varikliu, jis negreitina? Juk jei trinties jėgos galima nepaisyti, tai pagal 2-ąjį Niutono dėsnį F=ma. Tai reiškia, kad iš pradžių buvo suteikta jėga, o paskui išjungtas variklis, todėl laivas juda su pagreičiu. ??Paaiškinkite šį klausimą plačiau :)
Aleksejus
Laba diena
Tikrai nėra trinties jėgos. Žodžiai, kad raketa yra „toli nuo žvaigždžių“, reiškia, kad ji nepatiria dangaus kūnų gravitacijos.
Taigi šiuo metu raketa neveikia jokios jėgos, o tai reiškia, kad pagal antrąjį Niutono dėsnį, kurį išrašėte, pagreitis yra lygus nuliui. Taip, kai varikliai veikė, jie raketai suteikdavo pagreitį, tačiau vos juos išjungus raketa pradėjo judėti tolygiai, o dabar nebėra ko pagreitinti.
Stacionarios raketos lazerio spindulys pataiko į imtuvą, esantį taške 0 (žr. pav.). Kurį imtuvą šis spindulys gali pataikyti į raketą, judančią į dešinę pastoviu greičiu?
1) 1, nepriklausomai nuo raketos greičio
2) 0, nepriklausomai nuo raketos greičio
3) 2, nepriklausomai nuo raketos greičio
4) 0 arba 1, priklausomai nuo raketos greičio
Sprendimas.
Kadangi raketa skrenda pastoviu greičiu, ji yra inercinė atskaitos sistema. Pagal reliatyvumo principą (pirmasis specialiosios reliatyvumo teorijos postulatas), visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizikinį procesą. Vadinasi, jei lazerio spindulys pataikė į imtuvą, esantį taške 0, stacionarioje raketoje. Jis pataikys į jį tolygiai judančia raketa, nepaisant jos greičio.
Teisingas atsakymas: 2.
Atsakymas: 2
Šviesa iš stacionaraus šaltinio krinta statmenai veidrodžio paviršiui, kuris tolsta nuo šviesos šaltinio greičiu Koks yra atsispindėjusios šviesos greitis su veidrodžiu susijusiame inerciniame rėme?
Sprendimas.
Pagal antrąjį specialiosios reliatyvumo teorijos postulatą, šviesos greitis vakuume yra vienodas visoms inercinėms atskaitos sistemoms. Taigi, atspindėtos šviesos greitis su veidrodžiu susijusiame inerciniame rėme yra lygus c.
Teisingas atsakymas: 3.
Atsakymas: 3
Inercinėje atskaitos sistemoje šviesa iš nejudančio šaltinio sklinda greičiu Su. Leiskite šviesos šaltiniui greitai judėti tam tikru inerciniu rėmu, o veidrodžiui - greitai u priešinga kryptimi. Kokiu greičiu šiame atskaitos rėme sklinda nuo veidrodžio atsispindėjusi šviesa?
Sprendimas.
Pagal antrąjį specialiosios reliatyvumo teorijos postulatą, šviesos greitis vakuume yra vienodas visoms inercinėms atskaitos sistemoms. Taigi nuo veidrodžio atsispindinčios šviesos greitis šiame inerciniame rėme lygus c.
Teisingas atsakymas: 4.
Atsakymas: 4
Kurie iš šių teiginių yra specialiosios reliatyvumo teorijos postulatai?
A. Reliatyvumo principas yra visų inercinių atskaitos sistemų lygybė.
B. Šviesos greičio nekintamumas vakuume – jo vertės nekintamumas pereinant iš vienos inercinės atskaitos sistemos į kitą.
1) tik A
2) tik B
4) nei A, nei B
Sprendimas.
Pirmasis specialiosios reliatyvumo teorijos postulatas: „Visos inercinės atskaitos sistemos yra vienodos aprašant bet kokį fizinį procesą“. Antrasis postulatas: „Šviesos greitis vakuume nepriklauso nuo šviesos šaltinio ar stebėtojo judėjimo greičio ir yra vienodas visose inercinėse atskaitos sistemose“. Taigi abu teiginiai A ir B yra postulatai.
