ملف تدريبي: تقلُّص الطول

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب التغيُّر في طول جسم يتحرَّك بسرعة عالية بالنسبة إلى راصد.

س١:

يوضِّح مخطط منكوفسكي إطارَي إسناد قصوريين: الإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡، والإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.2𝑐 بالنسبة إلى 𝑆. الخطان الأحمران هما خطَّا العالم لطرفَي قضيب معدني ساكن في الإطار 𝑆. الخطان الأخضران هما خطَّا التزامن في كل إطار إسناد. يوضِّح المخطط خمسة أحداث. لأيِّ حدثين سيعطي الفرق في إحداثيات 𝑥 لهما طول القضيب في 𝑆؟

  • أ 𝑅 ، 𝑇
  • ب 𝑃 ، 𝑅
  • ج 𝑃 ، 𝑄
  • د 𝑊 ، 𝑇
  • ه 𝑄 ، 𝑅

س٢:

تتحرَّك سفينة فضاء طولها 300 m في الإطار الساكن لها مُبتعِدةً عن كوكب الأرض بسرعة تساوي نصف سرعة الضوء. هل يبدو طول السفينة أكبر من 300 m، أم أصغر من 300 m، أم يساوي بالضبط 300 m في الإطار الساكن لكوكب الأرض؟

  • أيساوي بالضبط 300 m
  • بأكبر من 300 m
  • جأصغر من 300 m

س٣:

يوضِّح مُخطَّط منكوفسكي ثلاثة أُطُر إسناد قصورية: الإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡، والإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡، والإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.3𝑐 بالنسبة إلى 𝑆 ويتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.6𝑐 بالنسبة إلى 𝑆. الخطان الأحمران هما خطا العالم لطرفَيْ قضيب معدني ساكن في الإطار 𝑆. الخطان الأخضران يوضِّحان خطَّي التزامن في كلِّ إطار إسناد. يوضِّح المُخطَّط ستة أحداث. لأيِّ حدثَيْنِ يُعطِي الفرق في إحداثيات 𝑥 لهما طول القضيب في الإطار 𝑆؟

  • أ 𝑊 ، 𝑌
  • ب 𝑃 ، 𝑇
  • ج 𝑃 ، 𝑅
  • د 𝑄 ، 𝑇
  • ه 𝑃 ، 𝑄

س٤:

يتحرَّك ميون بسرعة 0.99𝑐 في معجل خطي للجسيمات. في الإطار الساكن للميون، يتحرَّك 650 m في المعجل قبل اضمحلاله. ما المسافة التي تحرَّكها الميون في المعجل في الإطار الساكن للمعجل؟ اكتب إجابتك بوحدة kilometres، لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٥:

تتحرَّك سفينة فضاء من الأرض إلى نظام ألفا سنتوري. تتحرَّك سفينة الفضاء بسرعة ثابتة مقدارها 0.9𝑐 مبتعدةً عن الأرض. في الإطار الساكن للأرض، يبعُد نظام ألفا سنتوري مسافة 4.37 light years عن الأرض. في الإطار الساكن لسفينة الفضاء، كم تساوي هذه المسافة إذا قيست؟ اكتب إجابتك بوحدة light years لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٦:

ما السرعة التي يجب أن يتحرَّك بها قضيب معدني صُلب أمامك ليكون طوله الظاهري 0.6 مثل طوله في الإطار الساكن له؟ طول القضيب يكون موازيًا لاتجاه سرعته. اكتب إجابتك في صورة مضاعف لسرعة الضوء𝑐.

  • أ 0 . 3 𝑐
  • ب 0 . 6 4 𝑐
  • ج 0 . 9 𝑐
  • د 0 . 8 𝑐
  • ه 0 . 4 5 𝑐

س٧:

يبعُد النجم سيريوس A مسافة 8.66 light years عن الأرض في الإطار الساكن للأرض. ما السرعة التي يجب أن تتحرك بها سفينة الفضاء بالنسبة إلى الأرض لتظهر هذه المسافة على أنها 0.5 light years فقط؟ أوجد إجابتك في صورة مضاعف لسرعة الضوء، 𝑐، لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ 0 . 4 8 9 𝑐
  • ب 0 . 4 8 6 𝑐
  • ج 0 . 7 5 2 𝑐
  • د 0 . 9 9 8 𝑐
  • ه 0 . 6 2 3 𝑐

س٨:

يتحرَّك جسيم مشحون بسرعة 0.6𝑐 على طول معجِّل خطي. في الإطار الساكن للمعجِّل، يكون طول المعجِّل 2 km. ما طول المعجِّل في الإطار الساكن للجسيم المشحون؟

س٩:

تتحرَّك سفينة فضاء طولها 200 m في الإطار الساكن لها باتجاه كوكب الأرض بسرعة تساوي نصف سرعة الضوء. هل تظهر سفينة الفضاء أطول من 200 m، أم أقصر من 200 m، أم تظهر بطول 200 m بالضبط في الإطار الساكن للأرض؟

  • أبطول 200 m بالضبط
  • بأقصر من 200 m
  • جأطول من 200 m

س١٠:

يوضِّح مخطط منكوفسكي المعطى إطارَي إسناد قصوريَّيْن: الإطار 𝑆 له المحوران 𝑥، 𝑐𝑡، والإطار 𝑆 له المحوران 𝑥، 𝑐𝑡. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.4𝑐 بالنسبة إلى 𝑆. الخطان الأحمران هما خطَّا العالم لطرفَي قضيب معدني ساكن في الإطار 𝑆. طول القضيب في 𝑆، Δ𝑥، يساوي 8 m، ويساوي الفرق في إحداثيات 𝑥 للحدثين 𝑃، 𝑄. ما الفرق في إحداثيات 𝑥 للحدثين 𝑃، 𝑅 في الإطار 𝑆؟ قرِّب الإجابة لأقرب 3 أرقام معنوية.

س١١:

يوضِّح مُخطَّط منكوفسكي المُعطَى إطارَيْ إسناد قصوريين، وهما الإطار 𝑆 الموضَّح بالمحورين 𝑥، 𝑐𝑡 والإطار 𝑆 الموضَّح بالمحورين 𝑥، 𝑐𝑡. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.2𝑐 بالنسبة إلى الإطار 𝑆. الخطان الأحمران هما خطا العالم لطرفَيْ قضيب معدني ساكن في الإطار 𝑆. يوضِّح الخطان الأخضران خطَّي التزامن في كلِّ إطار إسناد. توجد خمسة أحداث موضَّحة على المُخطَّط. لأيِّ حدثين يُعطِي الفرق في إحداثيات 𝑥 للحدثين طول القضيب في الإطار 𝑆؟

  • أ 𝑃 ، 𝑅
  • ب 𝑃 ، 𝑊
  • ج 𝑃 ، 𝑄
  • د 𝑄 ، 𝑇
  • ه 𝑇 ، 𝑊

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