ملف تدريبي: تحويل السرعة النسبية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تطبيق تحويل لورنتز لتحديد سرعة الأجسام التي تتحرك بعضها بالنسبة إلى بعض بسرعات نسبوية.

س١:

بافتراض أن سفينة الفضاء أ وسفينة الفضاء ب تتحرَّك إحداهما تجاه الأخرى. أطلقت السفينة الفضائية أ صاروخًا باتجاه السفينة ب. كانت سرعة الصاروخ بالنسبة إلى سرعة السفينة أ تساوي 0.750𝑐. كانت سرعة الصاروخ بالنسبة إلى سرعة السفينة ب تساوي 0.950𝑐. ما السرعة النسبية للسفينتين؟

س٢:

بافتراض أن سفينة فضاء تبتعد عن كوكب الأرض بسرعة 0.750𝑐 يُمكِنها أن تُطلِق عُلبة معدنية بسرعة 0.500𝑐 بالنسبة إلى السفينة.

ما سرعة العُلبة المعدنية بالنسبة إلى الأرض إذا أُطلِقتْ مباشرةً في اتجاه كوكب الأرض؟

  • أ 0 . 3 3 3 𝑐
  • ب 0 . 3 6 7 𝑐
  • ج 0 . 4 0 0 𝑐
  • د 0 . 3 8 3 𝑐
  • ه 0 . 4 1 1 𝑐

ما سرعة العُلبة المعدنية بالنسبة إلى الأرض إذا أُطلِقتْ مباشرةً في عكس اتجاه كوكب الأرض؟

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

س٣:

بافتراض أن سرعة الضوء تساوي 3000 m/s فقط. تتحرك طائرة مقاتلة بسرعة800 m/s باتجاه هدف على الأرض مطلقة رصاصات، وسرعة كل منها عند الفوهة 1000 m/s. ما مقدار سرعة الرصاصات بالنسبة إلى الهدف؟

س٤:

كوكبان في اتجاه تصادم، يتجه أحدهما نحو الآخر مباشرةً بسرعة 0.250𝑐. أُرسلت سفينة من الكوكب الأول نحو الكوكب الثاني بسرعة0.750𝑐 مقيسةً في إطار الإسناد للكوكب الثاني. ما سرعة السفينة بالنسبة إلى الكوكب الأول؟

س٥:

مسبار فضائي يتحرَّك مبتعدًا عن الأرض بسرعة 0.250𝑐 باتجاه أقرب نجم، يرسل المسبار موجات راديو باتجاه الأرض. تردُّد موجات الراديو 1.00 GHz في الإطار المرجعي للمسبار. ما قيمة تردُّد موجات الراديو هذه مقيسة بواسطة مستقبِل على الأرض؟

س٦:

إذا كانت هناك سفينة فضاء تقترب من الأرض بسرعة 0.200𝑐، وأُرسلت إليها كبسولة رسائل بسرعة 0.200𝑐 بالنسبة إلى الأرض، فما سرعة حافظة الرسائل بالنسبة إلى السفينة الفضائية؟

  • أ 0 . 3 6 2 𝑐
  • ب 0 . 4 4 1 𝑐
  • ج 0 . 4 1 7 𝑐
  • د 0 . 4 0 0 𝑐
  • ه 0 . 3 8 5 𝑐

س٧:

افترض أن بإمكان سفينة فضاء تتحرَّك بشكل مستقيم باتجاه الأرض بسرعة 0.650𝑐، إطلاق عُلبة بسرعة 0.400𝑐 بالنسبة إلى السفينة.

ما سرعة العلبة بالنسبة إلى الأرض، إذا أُطلقت مباشرةً باتجاهها؟

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

ما سرعة العلبة بالنسبة إلى الأرض، إذا أُطلقت مُبتعِدة عنها؟

  • أ 0 . 4 0 0 𝑐
  • ب 0 . 3 6 2 𝑐
  • ج 0 . 3 3 8 𝑐
  • د 0 . 4 1 7 𝑐
  • ه 0 . 4 4 1 𝑐

س٨:

إذا كانت سفينتان فضائيتان تتجه إحداهما تجاه الأخرى بسرعة نسبية 0.7000𝑐، فما السرعة التي يجب إطلاق حاوية من السفينة الأولى بها إلى السفينة الثانية لتكون السرعة النسبية للحاوية بالنسبة إلى السفينة الثانية تساوي 0.9980𝑐؟

  • أ 0 . 9 8 8 7 𝑐
  • ب 0 . 7 1 5 3 𝑐
  • ج 0 . 2 9 8 0 𝑐
  • د 0 . 9 6 5 4 𝑐
  • ه 0 . 4 1 7 3 𝑐

س٩:

فترة العمر الحقيقية للميون 2.2 µs. قام راصد بقياس فترة عمر الميون فوجدها 7.05 µs. ما السرعة النسبية للميون بالنسبة إلى الراصد؟

س١٠:

عندما يُطلَق صاروخ من سفينة فضاء في اتجاه سفينة فضاء أخرى، فإنه يترك السفينة الأولى بسرعة 0.960𝑐 بالنسبة إلى السفينة الأولى، ويقترب من الأخرى بسرعة 0.850𝑐 بالنسبة إلى السفينة الأخرى. ما السرعة النسبية للسفينتين؟

  • أ 0 . 1 1 0 𝑐
  • ب 0 . 5 9 8 𝑐
  • ج 0 . 5 6 2 𝑐
  • د 0 . 6 8 5 𝑐
  • ه 0 . 3 9 3 𝑐

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