درس: طاقة الحركة النسبية الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نحسب طاقة الحركة النسبية للأجسام الضخمة التي تتحرَّك بالنسبة إلى راصد.

ورقة تدريب الدرس

س١:

يوضِّح التمثيل البياني طاقة الحركة، EK، مقابل السرعة، 𝑣، للجسمين، 𝐴، 𝐵. طاقة الحركة النسبية للجسم 𝐴 موضَّحة بالخط الأحمر، في حين أن طاقة الحركة الكلاسيكية للجسم 𝐵 موضَّحة بالخط الأزرق. الجسم 𝐴 له كتلة سكون 𝑚، والجسم 𝐵 له كتلة سكون 𝑚. سرعة الضوء، 𝑐، مُعرَّفة لتكون 1.

ما الجسم الذي له كتلة سكون أكبر؟

عند السرعة، 0.8𝑐، طاقة الحركة الكلاسيكية للجسم 𝐵 لها نفس قيمة طاقة الحركة النسبية للجسم 𝐴. المعادلة: 𝑚=2𝑚1𝑣+1𝑣𝑣1𝑣 يمكن استخدامها لإيجاد كتلة سكون الجسم 𝐵 من كتلة سكون الجسم 𝐴؛ حيث 𝑣=0.8𝑐. إذا كان 𝑚=1 kg، فما كتلة سكون الجسم 𝐵؟

س٢:

تم تعجيل بروتون في معجِّل جسيمات خطِّي إلى سرعة 0.5𝑐. كتلة سكون البروتون تساوي 1.67×10 kg. ما طاقة الحركة النسبية للبروتون؟ أَهمِل الجاذبية الأرضية. أوجد الإجابة بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

س٣:

تتحرَّك سفينة فضاء بسرعة 0.1𝑐 بالنسبة إلى الأرض. تبلغ كتلة السكون لسفينة الفضاء 200‎ ‎000 kg. ما طاقة الحركة النسبية للسفينة في الإطار الساكن للأرض؟ تبعُد السفينة عن الأرض مسافة كافية بحيث يُمكِن إهمال تأثير الجاذبية الأرضية. أوجد إجابتك بالصيغة العلمية لأقرب منزلتين عشريتين.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.