Зачетная письменная работа по физике на тему Основы специальной теории относительности

Зачетная работа по физике 1 курс 2015/2016 уч.год

Тема: «Основы специальной теории относительности»

Работа состоит из четырех частей: тест с выбором ответа, тест без выбора ответа, работа «Допиши определение» и вычислительные задачи. Максимальное количество баллов - 45 баллов. I часть - 10 баллов, II часть - 10 баллов, III часть - 10 баллов и IV часть - 15 баллов. Критерии оценки работы: оценка «5» ставится за 40 - 45 набранных баллов, оценка «4» - за 35 - 39 набранных баллов, оценка «3» - за 25 - 34 балла, если работа выполнена менее чем на 25 баллов - не зачет.

1. Выполнить тест.

Указание к выполнению задания.

Из предложенных ответов к каждому заданию только один является правильным.

1. Если элементарная частица движется со скоростью света, то …

А. Масса покоя частицы равна нулю Б. Частица обладает электрическим зарядом

</<font face="Times New Roman, serif">В. На частицу не действует гравитационное поле Г. Частица является не делимой

Д. Частица может увеличить свою скорость

2. Импульс частицы зависит от …

А. скорости движения частицы Б. времени столкновения с другими частицами

В. частоты излучения световой волны Г. массы покоя частицы

Д. длины световой волны

3. Скорость света в вакууме равна…

А. 300 км/ч Б. 3000 м/с В. 300 000 км/ч Г. 300 000 м/с Д. 300 000 км/с

4. «Любое тело, имеющее массу покоя, обладает собственной энергией покоя» - это гипотеза…

А. Галилея Б. Лоренца В. Эйнштейна Г. Максвелла Д. Планка

5. Какая из перечисленных частиц не имеет массы покоя?

А. Протон Б. Электрон В. Нейтрон Г. Нейтрино Д. Фотон

2. Выполнить тест, записать только ответы решенных задач

1. Ион, обладающий скоростью 0,6с, испускает фотон в направлении, противоположном скорости движения иона. Какова скорость фотона относительно иона?

2. Ракета движется со скоростью 0,6с, какое время пройдет по часам неподвижного наблюдателя, если по часам, движущимся вместе с ракетой прошло 6 лет?

3. Две частицы движутся навстречу друг другу со скоростями 0,9с каждая. Какова относительная скорость их сближения?

4. На сколько увеличится масса частицы, если дополнительно ей сообщить 1810^-12 Дж энергии?

5. Определить частоту излучения, кванты которого обладают импульсом 12,410^-14 кгм/с.

2. Вставить пропущенные слова

1. Специальная теория относительности изучает …….системы отсчета, а неинерциальные системы отсчета изучает ….теория относительности.

2. Покоящееся тело имеет определенную массу, которую называют массой …..

3. Неизменность скорости света во всех инерциальных системах отсчета называется …..

4. В СТО полная энергия зависит от ….движения тела относительно системы отсчета

5. Разность между массой движущегося тела и массой покоя называется ….

6. При создании СТО А.Эйнштейн ввел понятие «….»

7. Первое измерение скорости света астрономическим методом принадлежит ….

8. «Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаково справедливы» - это принцип относительности …..

9. Если физическое тело движется со скоростью близкой к скорости света, то его линейные размеры ….

10. Если новая теория, такая как СТО, не исключает старую, а включает ее как предельный случай, то это принцип …

2. Решить задачи, оформить решение и записать ответ. Если необходимо сделать выводы по ответу задачи.

1. Электрон движется со скоростью 0,9 скорости света. Определить массу электрона, энергию покоя (в Дж и электрон-Вольтах), полную энергию электрона, кинетическую энергию электрона.

2. С какой скоростью сближаются два пучка света? Докажите вычислением.

3. Определить относительную скорость движения электрона, если его масса возросла в 10 раз.

4. С какой скоростью должно двигаться тело относительно неподвижного наблюдателя, если абсолютное время 5 часов, а относительное 20 часов.

5. Определить импульс и массу фотона излучения с длиной волны 120 нм.

Ответы:

Задание I

Задание II

1 - со скоростью света

2 - 7,5 лет

3 - 0,6 скорости света

4 - 210^-28 кг

5 - 610²⁸ Гц

Задание III

1. инерциальные, общая

2. покоя

3. инвариантностью

4. скорости

5. дефектом массы

6. Пространство - время

7. Олафу Ремеру

8. Галилея

9. Уменьшаются

10. соответствия

Задание IV

1. m=30,310^-31 кг, Е₀ = 81,910^-15 Дж = 51,210⁷ эВ, Е = 272,710^-15 Дж = 170,410⁷ эВ,

Е_к = 190,810^-15 Дж = 119,210⁷ эВ

2. V = c (с - скорость света)

3. V = 0.99 c

4. V = 0.87 c

5. m = 1.8410^-35 кг p = 5.5210^-27 кгм/с.