ملف تدريبي: تمدُّد الزمن

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب تغيُّر قيمة الفترة الزمنية بين وقوع حدثين كما تم قياسه في إطارات مرجعية مختلفة.

س١:

يوضِّح مُخطَّط منكوفسكي إطارَيْ إسناد قصوريين: الإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡 والإطار 𝑆 وله المحوران 𝑥، 𝑐𝑡. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.5𝑐 بالنسبة إلى الإطار 𝑆. الخط الأحمر خط العالم لمصباح ثابت في الإطار 𝑆 ومُنطفِئ في البداية. عند 𝐴، 𝐵، يُومِض المصباح لجزء من الثانية. في الإطار 𝑆، تكون الفترة الزمنية Δ𝑡 بين الومضات 10 seconds. ما الفترة الزمنية بين الومضات في الإطار 𝑆؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٢:

يُرسِل مسبار فضائي يتحرَّك مُبتعِدًا عن الأرض بسرعة 0.2𝑐 إشارات من جهاز إرسال واستقبال إلى الأرض عند فترات مُنتظِمة. تُستقبَل الإشارات على الأرض كلَّ 153.1 minutes. ما الفترة التي تفصل بين إشارات جهاز الإرسال والاستقبال التي تُرسَل في إطار إسناد المسبار الفضائي؟ قرِّب إجابتك لأقرب 4 ارقام معنوية.

س٣:

ميون متوسطُ فترة عمره 2.20×10 s في الإطار الساكن له. ما متوسط فترة عمر ميون يتحرَّك بسرعة 0.99𝑐 بالنسبة إلى معمل، كما تم قياسه في إطار الإسناد الخاص بالمعمل؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ 1 . 1 1 × 1 0 s
  • ب 1 . 5 6 × 1 0 s
  • ج 3 . 1 0 × 1 0 s
  • د 4 . 3 8 × 1 0 s
  • ه 2 . 2 0 × 1 0 s

س٤:

سفينة فضاء على متنها ركاب، تغادر كوكب الأرض متجهةً إلى نظام ألفا سنتوري، وتتحرَّك بسرعة ثابتة مقدارها 0.6𝑐 بالنسبة إلى كوكب الأرض. بعد مرور 1 hour بالضبط من مغادرتها، في إطار إسناد سفينة الفضاء، يُرسِل جهاز إرسال واستقبال إشارةً إلى الأرض. في إطار إسناد الأرض، ما الفترة التي أرسل بعدها الجهاز الإشارة بعد مغادرة سفينة الفضاء للأرض؟

س٥:

يقع النظام النجمي سيريوس على بُعد 8.6 light years تقريبًا من الأرض. أُرسِلت سفينة فضاء إلى النظام النجمي سيريوس وعلى متنها عدة روَّاد فضاء. تحرَّكت السفينة بسرعة ثابتة مقدارها 0.4𝑐.

من إطار إسناد الأرض، هل سيبدو أن عُمر روَّاد الفضاء يزيد بصورة أبطأ أم أسرع من الأشخاص الموجودين على الأرض؟

  • أأبطأ
  • بيزيد بنفس المعدل
  • جأسرع

من إطار إسناد سفينة الفضاء، هل سيبدو أن عُمر الناس على الأرض يزيد بصورة أبطأ أم أسرع من رواد الفضاء؟

  • أأبطأ
  • بأسرع
  • جيزيد بنفس المعدل

س٦:

باريون لامدا هو نوع غير مستقر من الجُسيمات يضمحل في جزء من الثانية. إذا أُنتِجت باريونات لامدا في مُعجِّل جُسيمات بسرعة 0.2𝑐، فهل تستغرق في المُتوسِّط زمنًا أكثر للاضمحلال، أم زمنًا أقل للاضمحلال، أم نفس الزمن للاضمحلال، في إطار إسناد المُعجِّل؟

  • أتستغرق زمنًا أكثر
  • بتستغرق زمنًا أقل
  • جتستغرق نفس الزمن

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