ملف تدريبي: كمية الحركة النسبية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب كمية الحركة النسبية للأجسام الضخمة التي تتحرَّك بالنسبة إلى راصد.

س١:

يوضِّح التمثيل البياني كيفية تغيُّر كمية الحركة النسبوية لجسم مع السرعة. يوضِّح المحور 𝑥 السرعة على أنها 𝛽=𝑣𝑐، ويوضِّح المحور 𝑦 كمية الحركة 𝑝 مقسومة على سرعة الضوء 𝑐. استخدم المعادلة 𝑚=𝑝𝑐×1𝛾𝛽 لإيجاد كتلة سكون الجسم.

س٢:

يتحرَّك جسم بسرعة تساوي 75% من سرعة الضوء في الإطار 𝑆. كتلة سكون الجسم تساوي 2 kg. بكم تزيد كمية الحركة النسبوية للجسم على كمية الحركة الكلاسيكية للجسم؟ أوجد الإجابة لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ2.30×10 kg⋅m/s
  • ب6.80×10 kg⋅m/s
  • ج5.79×10 kg⋅m/s
  • د4.50×10 kg⋅m/s
  • ه9.00×10 kg⋅m/s

س٣:

عند أيِّ سرعة تساوي كمية الحركة النسبوية لجسم ضِعف كمية حركته الكلاسيكية؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ0.750𝑐
  • ب0.707𝑐
  • ج0.577𝑐
  • د0.866𝑐
  • ه0.500𝑐

س٤:

يوضِّح التمثيل البياني كيف تتغيَّر كمية الحركة النسبوية مع السرعة بالنسبة إلى جسمين لهما كتلتا سكون مختلفتان. يوضِّح المحور 𝑥 سرعة الجسمين في صورة 𝛽=𝑣𝑐، ويوضِّح المحور 𝑦 كمية حركة الجسمين، 𝑝، مقسومة على سرعة الضوء، 𝑐. يوضِّح الخط الأحمر كمية الحركة النسبوية للجسم أ، ويوضِّح الخط الأزرق كمية الحركة النسبوية للجسم ب. ما نسبة كتلة سكون الجسم ب إلى كتلة سكون الجسم أ؟

س٥:

يتحرَّك كايون داخل مُعجِّل جسيمات بسرعة 0.99𝑐 بالنسبة إلى معجل الجسيمات. تبلغ كمية الحركة النسبوية له في الإطار الساكن لمُعجِّل الجسيمات 1.85×10 kg⋅m/s. ما كتلة السكون للجسيم؟

  • أ1.24×10 kg
  • ب6.25×10 kg
  • ج1.35×10 kg
  • د6.23×10 kg
  • ه8.79×10 kg

س٦:

يتحرَّك بيون داخل مُعجِّل جسيمات بسرعة 0.998𝑐 بالنسبة إلى معجِّل الجسيمات. تبلغ كمية الحركة النسبوية للبيون في الإطار الساكن لمُعجِّل الجسيمات 2‎ ‎210 MeV/c. ما كتلة سكون الجسيم؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٧:

يوضِّح التمثيل البياني كيفية تغير كمية الحركة الكلاسيكية وكمية الحركة النسبوية لجسم مع السرعة. يمثِّل المحور 𝑥 السرعة في صورة 𝛽=𝑣𝑐، ويمثِّل المحور 𝑦 كمية الحركة مقسومة على سرعة الضوء، 𝑐. الجسم كتلته 1 kg. يمثِّل الخط الأزرق كمية الحركة الكلاسيكية للجسم، بينما يمثِّل الخط الأحمر كمية الحركة النسبوية للجسم.

أيُّ العبارات الآتية صواب؟

  • أمقدار كمية الحركة النسبوية ومقدار كمية الحركة الكلاسيكية متساويان عند أي سرعة.
  • بمقدار كمية الحركة النسبوية أكبر من مقدار كمية الحركة الكلاسيكية عند السرعات الأكبر من 0.2𝑐. عند السرعات الأقل من 0.2𝑐، تتساوى كمية الحركة النسبوية وكمية الحركة الكلاسيكية.
  • جمقدار كمية الحركة الكلاسيكية أكبر من مقدار كمية الحركة النسبوية عند أي سرعة.
  • دمقدار كمية الحركة النسبوية أكبر من مقدار كمية الحركة الكلاسيكية عند أي سرعة.

س٨:

سفينة فضاء تسافر من الأرض إلى نظام جليزا 832 لها كتلة سكون 80‎ ‎000 طن متري. تسافر السفينة بسرعة 0.8𝑐 بالنسبة إلى الأرض. ما كمية الحركة النسبوية للسفينة بالنسبة إلى الأرض؟

  • أ3.2×10 kg⋅m/s
  • ب5.3×10 kg⋅m/s
  • ج9.6×10 kg⋅m/s
  • د4.3×10 kg⋅m/s
  • ه1.2×10 kg⋅m/s

س٩:

في إطار الإسناد القصوري 𝑆، جسم كتلة سكونه 5 kg وسرعته تساوي 0.1𝑐. ما كمية الحركة النسبوية للجسم في الإطار 𝑆؟ أوجد الإجابة لأقرب 5 أرقام معنوية.

  • أ1.5076×10 kg⋅m/s
  • ب1.5152×10 kg⋅m/s
  • ج1.6667×10 kg⋅m/s
  • د1.5076×10 kg⋅m/s
  • ه1.5812×10 kg⋅m/s

س١٠:

في إطار الإسناد القصوري 𝑆، يوجد جسم سرعته 0.6𝑐 وكمية حركته النسبوية 1.8×10 kg⋅m/s. ما كتلة سكونه؟ أوجد الإجابة لأقرب رقم معنوي واحد.

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