Ερωτήσεις παραδείγματος ειδικής σχετικότητας

7 Παραδείγματα Προβλημάτων Ειδικής Σχετικότητας

1. Μια γέφυρα έχει μήκος 200 μέτρα. Αν παρατηρηθεί από έναν παρατηρητή σε ένα αεροπλάνο που κινείται με ταχύτητα 0,6 c (c = η ταχύτητα του φωτός) παράλληλα με τη γέφυρα, τότε το παρατηρούμενο μήκος της γέφυρας είναι…

Α. 233 μ.
Β. 200 μ.
Γ. 180 μ.
Δ. 160 μ.
Α. 120 μ.

Συζήτηση
Είναι γνωστό :
L_o = 200 μέτρα
v = 0,6 c
Ερωτηθείς Μήκος της γέφυρας που παρατηρείται από έναν κινούμενο παρατηρητή (L)
Jawab :

Τύπος συστολής μήκους :
Πληροφορίες:
L = Μήκος του αντικειμένου στο σύστημα αναφοράς του
L_o = Ρμήκος ενός αντικειμένου σε ένα άλλο σύστημα αναφοράς
Παρατηρούμενο μήκος γέφυρας (L) :
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

2. Ένας πύραυλος με μήκος L _o κινείται με ταχύτητα ½√3 c (c = η ταχύτητα του φωτός). Όταν παρατηρείται από έναν ακίνητο παρατηρητή, το μήκος του πυραύλου θα είναι…

Α. 0.25 λίτρα_o
Β. 0.5 λίτρα_o
Γ. 0.8 λίτρα_o
Δ. 1.0 λίτρο_o
Ε. 1.5 λίτρο_o

Συζήτηση
Είναι γνωστό :
L_o = Λ_o
v = 0,5√3 c
Ερωτηθείς : Το μήκος του πυραύλου όταν παρατηρείται από έναν ακίνητο παρατηρητή
Jawab :
Η σωστή απάντηση είναι η Β.

3. Το μήκος ενός αντικειμένου που μετριέται από έναν ακίνητο παρατηρητή = 12 m. Ποιο είναι το μήκος του αντικειμένου όταν μετριέται από έναν παρατηρητή που κινείται με ταχύτητα 0,8 c (c = ταχύτητα του φωτός) σε σχέση με το αντικείμενο;

Α. 12,6 μ.
Β. 12,2 μ.
Γ. 9,6 μ.
Δ. 7,2 μ.
Α. 6,0 μ.

Συζήτηση
Είναι γνωστό :
L_o = 12 μέτρα
v = 0,8 c
Ερωτηθείς : Το μήκος ενός αντικειμένου όταν μετριέται από έναν κινούμενο παρατηρητή (L)
Jawab :

Τύπος συστολής μήκους :

Πληροφορίες:
L_o = Μήκος ενός αντικειμένου όταν μετριέται από έναν ακίνητο παρατηρητή
L = Μήκος του αντικειμένου όταν μετριέται από έναν κινούμενο παρατηρητή
v = Ταχύτητα κίνησης του παρατηρητή
c = Ταχύτητα φωτός

Το μήκος ενός αντικειμένου όταν μετριέται από έναν κινούμενο παρατηρητή :
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

4. Ένα συμβάν συμβαίνει για 3 δευτερόλεπτα σύμφωνα με έναν παρατηρητή που απομακρύνεται από το συμβάν με ταχύτητα 0,8 c (c = η ταχύτητα του φωτός). Σύμφωνα με έναν ακίνητο παρατηρητή, το συμβάν συμβαίνει σε ένα χρονικό διάστημα…

Α. 5,0 δευτ.
Β. 4,8 δευτ.
Γύρω στα 3,0 δευτερόλεπτα
Δ. 1,8 δευτ.
Ε. 1,2 δευτ.

Συζήτηση
Είναι γνωστό :
t_m = 3 δευτερόλεπτα
v = 0,8 c
Ερωτηθείς : Το χρονικό διάστημα ενός συμβάντος σύμφωνα με έναν ακίνητο παρατηρητή (t_m)
Jawab :
Τύπος διαστολής χρόνου :

Πληροφορίες:
t_m = Χρονικό διάστημα ενός συμβάντος σύμφωνα με έναν κινούμενο παρατηρητή
t_s = Χρονικό διάστημα του συμβάντος σύμφωνα με έναν ακίνητο παρατηρητή
Το χρονικό διάστημα του συμβάντος σύμφωνα με έναν ακίνητο παρατηρητή :

Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

5. Το μήκος ενός αντικειμένου που μετριέται ενώ κινείται συρρικνώνεται κατά 20 cm σε σύγκριση με το μήκος του όταν μετριέται σε ηρεμία. Εάν το μήκος ενός αντικειμένου που μετριέται σε ηρεμία είναι 1 m και c = η ταχύτητα του φωτός, τότε η ταχύτητα κίνησης του αντικειμένου είναι...
Α. 0,2 γ
Β. 0,3 γ
Γ. 0,4 γ
Δ. 0,6 γ
Ε. 0,8 γ
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
L_o = 1 μέτρα
Μ = 1 μέτρο – 0,2 μέτρα = 0,8 μέτρα
Ερωτηθείς Ταχύτητα κίνησης αντικειμένου (v)
Jawab :
Τύπος συστολής μήκους :

Πληροφορίες:
 = Σταθερά
c = Ταχύτητα φωτός
L_o = Μήκος του αντικειμένου όταν είναι ακίνητο
L = Μήκος του αντικειμένου κατά την κίνηση
Η ταχύτητα κίνησης του αντικειμένου :

Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

6. Ένα αεροπλάνο έχει μήκος 95 m όταν είναι ακίνητο στη Γη. Όταν το αεροπλάνο κινείται με ταχύτητα v, σύμφωνα με έναν παρατηρητή στη Γη, το μήκος του είναι 76 m. Το μέγεθος της ταχύτητας v είναι...
Α. 0,25 γ
Β. 0,50 γ
Γ. 0,60 γ
Δ. 0,75 γ
Ε. 0,80 γ
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
L_o = 95 μέτρα
Μ = 76 μέτρα
Ερωτηθείς: Ταχύτητα αεροσκάφους (v)
Απάντηση:
Τύπος συστολής μήκους:

Ταχύτητα αεροσκάφους:

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

7. Για να είναι το μήκος ενός κινούμενου αντικειμένου, σύμφωνα με έναν παρατηρητή στη Γη, ίσο με το ½ του μήκους ενός ακίνητου αντικειμένου, το αντικείμενο πρέπει να κινείται με ταχύτητα… (√3 = 1,7)
Α. 0,50 γ
Β. 0,60 γ
Γ. 0,70 γ
Δ. 0,95 γ
Ε. 0.90 γ
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Λ = 0,5 Λ_o
Ερωτηθείς: Ταχύτητα αντικειμένου (v)
Απάντηση:
Ταχύτητα αντικειμένου:

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

Πηγή ερώτησης:

Ερωτήσεις Φυσικής για Πανελλαδικές Εξετάσεις Λυκείου/Επαγγελματικού Λυκείου