Erirelatiivsusteooria näidisküsimused

7 näidet erirelatiivsusteooria probleemidest

1. Sild on 200 meetrit pikk. Kui lennukist, mis liigub kiirusega 0,6 c (c = valguse kiirus) paralleelselt sillaga, vaadeldakse seda vaatlejana, siis silla vaadeldav pikkus on…

A. 233 m
B. 200 m
U. 180 m
D. 160 m
E. 120 m

Arutelu
On teada :
L_o = 200 meeter
v = 0,6 c
Küsis Silla pikkus liikuva vaatleja poolt vaadelduna (L)
Jawab :

Pikkuse kokkutõmbumise valem :
Teave:
L = Objekti pikkus selle võrdlusraamis
L_o = Pobjekti pikkus teises taustsüsteemis
Täheldatud silla pikkus (L) :
Õige vastus on D.

2. Raketi pikkus L_o liigub kiirusega ½√3 c (c = valguse kiirus). Paigalseisva vaatleja poolt vaadates on raketi pikkus...

A. 0.25 l_o
B. 0.5 l_o
C. 0.8 l_o
D. 1.0 l_o
E. 1.5 l_o

Arutelu
On teada :
L_o =L_o
v = 0,5√3 c
Küsis Raketi pikkus statsionaarse vaatleja vaateväljas
Jawab :
Õige vastus on B.

3. Paigalseisva vaatleja poolt mõõdetud objekti pikkus on 12 m. Milline on objekti pikkus, kui seda mõõdab vaatleja, kes liigub objekti suhtes kiirusega 0,8 c (c = valguse kiirus)?

A. 12,6 m
B. 12,2 m
U. 9,6 m
D. 7,2 m
E. 6,0 m

Arutelu
On teada :
L_o = 12 meeter
v = 0,8 c
Küsis Objekti pikkus liikuva vaatleja poolt mõõdetuna (L)
Jawab :

Pikkuse kokkutõmbumise valem :

Teave:
L_o = Objekti pikkus, mida mõõdab statsionaarne vaatleja
L = objekti pikkus liikuva vaatleja poolt mõõdetuna
v = vaatleja liikumiskiirus
c = valguse kiirus

Objekti pikkus liikuva vaatleja poolt mõõdetuna :
Õige vastus on D.

4. Sündmus toimub 3 sekundi jooksul vaatleja arvates, kes liigub sündmusest kiirusega 0,8 c (c = valguse kiirus). Statsionaarse vaatleja arvates toimub sündmus ajavahemikus…

A. 5,0 sekundit
B. 4,8 s
C. 3,0 sekundit
D. 1,8 sekundit
E. 1,2 s

Arutelu
On teada :
t_m = 3 sekundit
v = 0,8 c
Küsis Sündmuse ajaintervall statsionaarse vaatleja vaatevinklist (t_m)
Jawab :
Aja dilatatsiooni valem :

Teave:
t_m = Sündmuse ajaintervall liikuva vaatleja vaatevinklist
t_s = Sündmuse ajavahemik statsionaarse vaatleja vaatevinklist
Sündmuse ajaintervall statsionaarse vaatleja järgi :

Õige vastus on D.

5. Liikumisel mõõdetud objekti pikkus kahaneb 20 cm võrra võrreldes selle pikkusega paigalseisus mõõdetuna. Kui objekti pikkus paigalseisus mõõdetuna on 1 m ja c = valguse kiirus, siis objekti liikumiskiirus on...
A. 0,2 c
B. 0,3 sentimeetrit
C. 0,4 c
D. 0,6 sentimeetrit
E. 0,8 c
Arutelu
On teada :
L_o = 1 meeter
L = 1 meeter – 0,2 meetrit = 0,8 meetrit
Küsis Objekti liikumise kiirus (v)
Jawab :
Pikkuse kokkutõmbumise valem :

Teave:
 = Konstant
c = valguse kiirus
L_o = Objekti pikkus paigalseisus
L = objekti pikkus liikumise ajal
Objekti liikumise kiirus :

Õige vastus on D.

6. Maal paigal seistes on lennuki pikkus 95 m. Kui lennuk liigub kiirusega v, on Maal asuva vaatleja hinnangul lennuki pikkus 76 m. Kiiruse v suurus on...
A. 0,25 c
B. 0,50 sentimeetrit
C. 0,60 c
D. 0,75 sentimeetrit
E. 0,80 c
Arutelu
On teada, et:
L_o = 95 meeter
P = 76 meeter
Küsis: Lennuki kiirus (v)
Vastus:
Pikkuse kokkutõmbamise valem:

Lennuki kiirus:

Õige vastus on C.

7. Selleks, et liikuva objekti pikkus Maal asuva vaatleja arvates oleks võrdne poolega paigalseisva objekti pikkusest, peab objekt liikuma kiirusega… (√3 = 1,7)
A. 0,50 c
B. 0,60 sentimeetrit
C. 0,70 c
D. 0,95 sentimeetrit
E. 0.90 c
Arutelu
On teada, et:
L = 0,5 l_o
Küsis: Objekti kiirus (v)
Vastus:
Objekti kiirus:

Õige vastus on C.

Küsimuse allikas:

Füüsika riikliku eksami küsimused gümnaasiumile/kutsekoolile