ملف تدريبي: تقلُّص الطول

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب التغيُّر في الطول المرصود كما قاسه راصد يتحرَّك بسرعة نسبية.

س١:

سفينة فضاء طولها الحقيقي يساوي 2.00×10 m تتحرَّك بسرعة 0.970𝑐 بالنسبة إلى الأرض. ما طول السفينة المقيس بواسطة راصد على الأرض؟

س٢:

مراقب يقف عند نقطة الأصل للإطار القصوري لاحظ أن مصباحًا كهربيًّا يُومِض عند الموضع والزمن . يتحرك الإطار على امتداد محور للإطار بسرعة مقدارها .

عند أيِّ زمن في الإطار يومض المصباح؟

  • أ ث
  • ب ث
  • ج ث
  • د ث
  • ه ث

عند أي موضع في محور بالنسبة للإطار يومض المصباح؟

  • أ ١٧٨ كم
  • ب كم
  • ج كم
  • د كم
  • ه ١١٩ كم

س٣:

تتحرَّك سفينة الفضاء (أ) بسرعة 𝑐/2 بالنسبة إلى سفينة فضاء أخرى (ب). المراقبان في أ، ب ضبطا ساعتيهما ليكون حدث تشغيل الليزر في سفينة الفضاء ب عند (𝑥,𝑦,𝑧,𝑡)، له إحداثيات (0، 0، 0، 0) في أ، وتكون له نفس الإحداثيات (0، 0، 0، 0) في ب. يصل فوتون من أشعة الليزر من سفينة الفضاء ب إلى الموضع (𝑥=1.00,0,0)m عند 𝑡=0 في إطار السفينة أ.

ما مقدار الزمن 𝑡 الذي يرصده المراقب في السفينة ب لوصول الفوتون؟

  • أ 2 . 4 0 × 1 0 s
  • ب 2 . 2 9 × 1 0 s
  • ج 2 . 1 5 × 1 0 s
  • د 1 . 9 3 × 1 0 s
  • ه 2 . 0 8 × 1 0 s

ما قيمة الإزاحة 𝑥 التي يقيس عندها المراقب في السفينة ب موضع وصول الفوتون؟

س٤:

يقيس رائد فضاء طول سفينته الفضائية فوجد أنه يساوي 100 m، بينما قاسه راصد موجود على كوكب الأرض فوجد أنه 25.0 m.

أوجد معامل لورنتز 𝛾 الذي يربط بين قيم قياسات كلٍّ من رائد الفضاء والراصد.

ما سرعة سفينة الفضاء بالنسبة إلى كوكب الأرض؟

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

س٥:

ما السرعة التي ينبغي لعدَّاء أن يجري بها ليرى سباق 200 m على أنه سباق 200 yd؛ علمًا بأن 1 yd = 0.9144 m؟

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

س٦:

تحرَّكت سفينة فضاء أ بسرعة 𝑐3 بالنسبة إلى سفينة فضاء أخرى ب. وُضِعَ قضيب طوله 2 م على المحور 𝑥 في إطار إسناد السفينة ب من نقطة الأصل إلى (2.00، 0.00، 0.00). ما طول القضيب كما هو مقيس بواسطة راصد في إطار إسناد السفينة أ؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٧:

ما سرعة سيارة رياضية طولها 5.000 m تمر من أمام راصد ليقيس الراصد طولها على أنه 4.500 m؟

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

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