1.Какие проблемы классической физики привели к созданию теории относительности? 2.Какие утверждения лежат в основе теории относительности?
3.Как объясняется отрицательный результат опыта Майкельсона в рамках теории относительности?
4.В чем принципиальное отличие скорости света от скорости движения тел?
5.В чем причина сокращения длины стержня в направлении движения?
6.
7.Какие физические величины являются абсолютными, неизменными при переходе из одной инерциальной системы в другую?
8.Космонавт, находясь в космическом корабле в виде шара, измеряет размеры корабля с рулетки. Определит ли он сокращение корабля в направлении полета?
9.Какие физические величины остаются неизменными при повороте системы координат в аналитической геометрии?
10.Почему преобразования Лоренца оставляют инвариантным 4-мерный интервал? 11.Выпишите релятивистки инвариантную форму закона Ньютона.
12.Почему частицы с массой покоя не могут иметь скорость, равную ?
13.Каково соотношение между энергией и импульсом для частиц с массой покоя, отличной от нуля и равной нулю?
14.Как выражается кинетическая энергия в теории относительности?
15.В классической физике пользуются законом сохранения масс. Почему не справедлив этот закон в теории относительности?
16.Как можно измерить энергию связи системы частиц?
Задачи:
1. 82.∗ Автомобиль массы m с обеими ведущими осями трогается с места. Двигатель работает с постоянной мощностью P . Коэффициент трения скольжения колес о дорогу равен k. Найти зависимость скорости автомобиля от времени и начертить качественный график этой зависимости. Сопротивлением воздуха и трением в механизмах пре небречь.
1. 83. Пуля массы m, летевшая с начальной скоростью v, проби вает один подвешенный груз массы m и застревает во втором подве шенном грузе той же массы. Пренебрегая временем взаимодействия пули с грузом, найти количество теплоты Q1, выделившееся в первом грузе, если во втором выделилось количество теплоты Q2.
1. 84. Артиллеристы стреляют так, чтобы ядро попало в непри ятельский лагерь. В момент вылета ядра из пушки на него садится верхом барон Мюнхаузен, и потому ядро падает, не долетев до це ли. Какую часть пути Мюнхаузену придется пройти пешком, чтобы добраться до вражеского лагеря? Принять, что Мюнхаузен впятеро тяжелее ядра. Посадку барона на ядро считать абсолютно неупругим ударом.
Первый "этаж" – тропосфера. Он получил своё название от греческого слова "тропос" – поворот. Этот слой простирается, в среднем до 10 – 11 км над уровнем моря, и температура в нём падает с высотой. В тропосфере сосредоточено около 4∕5 всей массы атмосферы. Здесь находится почти весь водяной пар. Тропосфера - родина облаков; вообще, большинство наблюдаемых нами явлений погоды образуется именно в этом слое. Все наземные предметы не превышают по высоте этого слоя; даже высочайшая вершина в мире, гора Джомолунгма (по-другому Эверест) имеет высоту 8848 м над уровнем моря. Следовательно, выйти за пределы тропосферы человек может не иначе как с специальных при аэростатов, самолётов и пр.
Второй "этаж" – стратосфера (латинское слово "стратум" – настил, слой) . Этот "этаж" располагается между 11-м и 55-м км над уровнем моря. Ещё совсем недавно предполагали, что в стратосфере газы разделены по слоям, в зависимости от их массы. Отсюда, собственно, и её название. Однако исследования стратосферы с специальных ракет и радиозондов показали, что в стратосфере газы перемешиваются сильными воздушными течениями. Стратосфера по массе составляет 1∕5 часть атмосферы. Здесь – царство стужи, с приблизительно постоянной температурой 40° ниже нуля. Тут лишь иногда появляются так называемые перламутровые облака, состоящие из мельчайших кристалликов льда и капель переохлаждённой воды. Небо стратосферы чёрного или тёмно-фиолетового цвета.
Третий "этаж" – мезосфера. По-гречески "мезо" – средний, промежуточный. Этот слой занимает пространство между 55-м и 80-м км от уровня моря. Слой этот ре совершенно недостижим для аэро- и стратостатов, воздушных шаров. Воздух здесь сильно разрежен. Давление его составляет примерно 1∕25.000 долю нормального атмосферного давления. Иногда в мезосфере появляются туманообразные серебристые облака, которые видны только в сумерках.
Четвёртый "этаж" – термосфера. Воздух в термосфере ещё сильнее разрежен. Здесь, на высоте 400 км, невиданная жара: 1000 – 2000 ºС, что связано с поглощением излучения солнца. Не зря этот слой так назван: по-гречески "термо" – тепло. Однако, очутись здесь человек, он не ощутил бы этой жары, потому что плотность воздуха (масса воздуха, содержащаяся в единице объёма) в этом слое исключительна мала. Выше 400 км температура с высотой почти не меняется. Термосферы достигают самолёты, устанавливающие рекорды высоты (около 100 км) ; здесь сгорают падающие на Землю метеоры (100 – 160км). Часть атмосферы с высотами более 50 и до высоты 800 км (это включает и мезосферу и термосферу) часто называют ионосферой. Ионосфера, как
отмечалось, – сильно разрежённая часть атмосферы. В ней газы – кислород и азот – состоят не из молекул, как в нижних слоях атмосферы, а из атомов. Под воздействием излучения Солнца молекулы газов распадаются на атомы, в свою очередь, атомы превращаются в особые заряженные частицы – ионы, идёт процесс ионизации. Отсюда – ионосфера. В ионосфере возникают удивительные полярные сияния. Частички газов начинают светиться, образуя яркие сполохи на небе.
Пятый "этаж" – экзосфера, т. е. "внешняя" оболочка атмосферы. Находится этот слой на высоте более 800 км. Воздух здесь разрежён ещё сильнее, чем в термосфере. На сегодняшний день такие высоты доступны лишь ракетам. Этот слой называют также "слоем рассеяния", потому что частицы воздуха здесь, двигаясь с огромными скоростями, иногда улетают в межпланетное пространство и навсегда покидают Землю.