ورقة تدريب الدرس: تحويلات لورنتز للسرعة الفيزياء

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على حساب سرعة جسم في إطار إسناد، له سرعة نسبية بالنسبة إلى الإطار الذي قِيسَتْ فيه السرعة.

س١:

لدينا إطارا الإسناد القصوريان 𝑆، 𝑆. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.50𝑐 بالنسبة إلى 𝑆. يتحرَّك جسم بسرعة 0.20𝑐 في الإطار 𝑆. حركة الجسم موازية ومُعاكِسة لحركة الإطار 𝑆 بالنسبة إلى الإطار 𝑆. ما سرعة الجسم في الإطار 𝑆؟ اكتب إجابتك في صورة مضاعف لـ 𝑐 لأقرب رقمين معنويين.

  • أ0.64𝑐
  • ب0.27𝑐
  • ج0.40𝑐
  • د0.20𝑐
  • ه0.33𝑐

س٢:

تَقذِف سفينة فضاء مقذوفًا باتجاه سفينة فضاء معادية. يتحرَّك المقذوف بسرعة 0.10𝑐 باتجاه سفينة الفضاء المعادية. لا تتحرَّك أيٌّ من السفينتين إحداهما بالنسبة للأخرى، ولكنهما تتحرَّكان بسرعة 0.50𝑐 بالنسبة إلى الأرض. ما سرعة حركة المقذوف باتجاه سفينة الفضاء المعادية في إطار إسناد الأرض؟ تتوازى حركة المقذوف مع حركة سفينتَي الفضاء بالنسبة إلى الأرض. اكتب إجابتك في صورة مضاعف لـ 𝑐، لأقرب رقمين معنويين.

  • أ0.63𝑐
  • ب0.57𝑐
  • ج0.55𝑐
  • د0.45𝑐
  • ه0.40𝑐

س٣:

لدينا إطارا إسناد قصوريان 𝑆، 𝑆. يتحرَّك الإطار 𝑆 بسرعة 0.40𝑐 بالنسبة إلى الإطار 𝑆. يتحرَّك جسم بسرعة 0.10𝑐 في الإطار 𝑆. تتوازي حركة الجسم وحركة الإطار 𝑆 بالنسبة إلى 𝑆. ما سرعة الجسم في الإطار 𝑆؟ اكتب إجابتك في صورة مضاعف لـ 𝑐 لأقرب رقمين معنويين.

  • أ0.29𝑐
  • ب0.48𝑐
  • ج0.67𝑐
  • د0.50𝑐
  • ه0.31𝑐

س٤:

تُطلِق سفينة فضاء مقذوفًا باتجاه سفينة فضاء معادية. يتحرَّك المقذوف بسرعة 1.4×10 m/s باتجاه سفينة الفضاء المعادية في إطار الإسناد الخاص بالأرض. تتحرَّك سفينتا الفضاء بسرعة 6.5×10 m/s بالنسبة إلى الأرض. ما سرعة تحرُّك المقذوف باتجاه سفينة الفضاء المعادية في إطار الإسناد الخاص بسفينة الفضاء التي أُطلِق منها؟ توازي حركة المقذوف حركة سفينتَي الفضاء بالنسبة إلى الأرض. اكتب إجابتك لأقرب رقمين معنويين.

  • أ1.8×10 m/s
  • ب6.2×10 m/s
  • ج2.2×10 m/s
  • د8.3×10 m/s
  • ه6.8×10 m/s

س٥:

افترض أن لديك إطارَي إسناد قصوريين 𝑆، 𝑆. يتحرَّك 𝑆 بسرعة 2.3×10 m/s بالنسبة إلى الإطار 𝑆. يتحرَّك جسم بسرعة 8.1×10 m/s في الإطار 𝑆، موازيًا لحركة الإطار 𝑆 بالنسبة إلى الإطار 𝑆. ما سرعة الجسم في الإطار 𝑆؟ اكتب إجابتك، بوحدة متر لكل ثانية، لأقرب رقمين معنويين.

  • أ2.5×10 m/s
  • ب1.3×10 m/s
  • ج1.9×10 m/s
  • د2.9×10 m/s
  • ه1.2×10 m/s

س٦:

سفينة فضاء أثناء عودتها إلى الأرض تُرسِل إشارات موجات راديو كل بضعة ثوانٍ عند اقترابها من الأرض. تقترب السفينة من الأرض بسرعة 0.05𝑐. تنطلق موجات الراديو من السفينة بسرعة 𝑐 بالنسبة إلى إطار إسناد السفينة. بأيِّ سرعة تنطلق موجات الراديو من السفينة بالنسبة إلى إطار إسناد الأرض؟

  • أ0.05𝑐
  • ب0.54𝑐
  • ج𝑐
  • د0.50𝑐
  • ه0.95𝑐

س٧:

يوضِّح الشكل تمثيلًا بيانيًّا لتحويلات لورنتز للسرعة من الإطار 𝑆 إلى ثلاثة إطارات أخرى، 𝑅، 𝑅، 𝑅. الإطار 𝑅 مُمثَّل بالخط الأحمر، والإطار 𝑅 مُمثَّل بالخط الأزرق، والإطار 𝑅 مُمثَّل بالخط الأخضر. ما الإطار الذي له أكبر مقدار من السرعة بالنسبة إلى الإطار 𝑆؟

  • أ𝑅
  • ب𝑅
  • ج𝑅

س٨:

يوضِّح الشكل تمثيلًا بيانيًّا لكلٍّ من تحويلات لورنتز للسرعة؛ حيث تُمثِّل 𝑣 سرعة جسم مقيسة في الإطار 𝑆، وتمثِّل 𝑣 سرعة ذلك الجسم مقيسة في الإطار 𝑆. يتحرَّك 𝑆 بالسرعة 𝑢، بالنسبة إلى 𝑆. كلٌّ من 𝑣، 𝑣 ممثَّلان في صورة مضاعفات 𝑐.

ما قيمة 𝑢؟

  • أ𝑐
  • ب0.4𝑐
  • ج0.2𝑐
  • د0.4𝑐
  • ه0.2𝑐

إذا كان الجسم ساكنًا في الإطار 𝑆، فما سرعته في الإطار 𝑆؟

  • أ0.2𝑐
  • ب0.4𝑐
  • ج0.4𝑐
  • د𝑐
  • ه0.2𝑐

إذا كان الجسم مستقرًّا في الإطار 𝑆، فما سرعته في الإطار 𝑆؟

  • أ0.2𝑐
  • ب0.4𝑐
  • ج0.4𝑐
  • د0.2𝑐
  • ه𝑐

س٩:

يوضِّح الشكل تمثيلًا بيانيًّا لكلٍّ من تحويلات لورنتز للسرعة وتحويلات جاليليو للسرعة للإطارين الإسناديَّين، S، S؛ حيث تُمثِّل 𝑣 سرعة جسم مقيسة في الإطار S، وتمثِّل 𝑣 سرعة ذلك الجسم مقيسة في الإطار S. S يتحرَّك بالسرعة 𝑢 بالنسبة إلى S. يوضِّح الخط الأحمر تحويلات لورنتز للسرعة، ويوضِّح الخط الأزرق تحويلات جاليليو للسرعة. كلٌّ من 𝑣، 𝑣 مُمثَّلان في صورة مضاعفات 𝑐.

ما قيمة 𝑢؟

  • أ0.2𝑐
  • ب0.6𝑐
  • ج𝑐
  • د0𝑐
  • ه0.4𝑐

باستخدام تحويلات جاليليو للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=0.8𝑐؟

  • أ0.2𝑐
  • ب0.8𝑐
  • ج0.2𝑐
  • د0.8𝑐
  • ه𝑐

باستخدام تحويلات لورنتز للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=0.8𝑐؟ أجب لأقرب رقمين معنويين.

  • أ0.38𝑐
  • ب0.95𝑐
  • ج𝑐
  • د0.95𝑐
  • ه0.38𝑐

باستخدام تحويلات جاليليو للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=1𝑐؟

  • أ0.6𝑐
  • ب0.4𝑐
  • ج0.6𝑐
  • د0.8𝑐
  • ه0.4𝑐

باستخدام تحويلات لورنتز للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=1𝑐؟

  • أ0.6𝑐
  • ب1𝑐
  • ج1𝑐
  • د0.8𝑐
  • ه0.6𝑐

باستخدام تحويلات جاليليو للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=0.3𝑐؟

  • أ0.3𝑐
  • ب0.9𝑐
  • ج0.9𝑐
  • د0.3𝑐
  • ه0.6𝑐

باستخدام تحويلات لورنتز للسرعة، ما قيمة 𝑣، عندما تكون 𝑣=0.3𝑐؟ أجب لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ0.366𝑐
  • ب0.366𝑐
  • ج0.577𝑐
  • د0.577𝑐
  • ه𝑐

يُمكن استخدام المعادلة: 𝑣=1𝑢1𝑢1 لحساب السرعة التي يجب أن تكون لجسم في S، أو S ليكون له نفس السرعة، لكن في الاتجاه المعاكس في الإطار الإسنادي الآخَر. ما السرعة التي يجب أن تكون لجسم في S ليكون له نفس السرعة، لكن في الاتجاه المعاكس في S؟ أجب لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ0.333𝑐
  • ب0.577𝑐
  • ج0.333𝑐
  • د𝑐
  • ه0.577𝑐

س١٠:

يوضِّح التمثيل البياني تحويلات لورنتز للسرعة؛ حيث تمثِّل 𝑣 سرعة جسم مقيسة في الإطار المرجعي S، وتمثِّل 𝑣 سرعة جسم مقيسة في الإطار المرجعي S. S يتحرَّك بسرعة 𝑢 بالنسبة إلى S. كلٌّ من 𝑣، 𝑣 ممثَّل على صورة مضاعفات من 𝑐.

ما قيمة 𝑢؟

  • أ0.5𝑐
  • ب0.8𝑐
  • ج0.5𝑐
  • د0.8𝑐
  • ه𝑐

باستخدام التمثيل البياني، أوجد قيمة 𝑣 عندما تكون 𝑣 تساوي 0.8𝑐.

  • أ1𝑐
  • ب0.8𝑐
  • ج0.5𝑐
  • د0.5𝑐
  • ه0.8𝑐

باستخدام التمثيل البياني، أوجد قيمة 𝑣 عندما تكون 𝑣 تساوي 0.5𝑐.

  • أ0.5𝑐
  • ب0.8𝑐
  • ج0.8𝑐
  • د1𝑐
  • ه0.5𝑐

الممارسة مفتاحك للتفوق.

تدرَّب يوميًا على عدد من الأسئلة المجانية للحصول على أعلى الدرجات. حمِّل تطبيق Nagwa Practice الآن!

امسح الكود!

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