ملف تدريبي: تمدُّد الزمن

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تطبيق تحويل لورنتز على قياسات الزمن لراصدِين يتحركون بسرعات نسبية بعضهم بالنسبة إلى بعض.

س١:

يرى رجلٌ يقف بجانب قضبان سكة حديد، صاعقتَي برق تضربان أطراف قطار طوله 5.0×10م في نفس الوقت، في هذه اللحظة يمر منتصف القطار بالرجل بسرعة 50 m/s. أوجد الزمن بين صاعقتَي البرق مقيسًا بواسطة راكب في منتصف القطار.

  • أ 2 . 3 × 1 0 s
  • ب 3 . 7 × 1 0 s
  • ج 2 . 8 × 1 0 s
  • د 3 . 2 × 1 0 s
  • ه 4 . 2 × 1 0 s

س٢:

𝜋 ميزون فترة العمر الحقيقية له تساوي 2.60×10 s. ما فترة عمر 𝜋 ميزون المقيسة بواسطة راصد يتحرَّك بالنسبة للميزونات بسرعة مقدارها 2.70×10 m/s؟

  • أ 5 . 8 0 × 1 0 s
  • ب 5 . 7 7 × 1 0 s
  • ج 5 . 5 6 × 1 0 s
  • د 5 . 9 6 × 1 0 s
  • ه 5 . 3 0 × 1 0 s

س٣:

قاس مُراقِب فترة العمر لـ 𝜋-ميزون محايد الشحنة، فوجد أنها 1.40×10 s. فترة العمر الحقيقية للـ 𝜋-ميزون 8.40×10 s. ما سرعة الـ 𝜋-ميزون بالنسبة إلى المراقب؟

س٤:

افترض أن الجسيم 𝑊 قد نشأ في كاشف جسيمات، وفترة عمره 5.00×10 s. ما المسافة التي يمكن أن يقطعها الجسيم في هذه المدة الزمنية، إذا كان يتحرَّك بسرعة 0.900𝑐؟

س٥:

يتحرَّك ميون بسرعة 0.950𝑐 بالنسبة إلى الأرض، فترة عمره تساوي 2.20 µs فى إطاره المرجعي.

ما مقدار المسافة التي يقطعها الميون، إذا قاسها راصد على كوكب الأرض؟

ما مقدار المسافة التي يقطعها الميون، إذا قاسها راصد يتحرَّك بنفس سرعة الميون؟

س٦:

تتحرك كل المجرات مبتعدة عن مجرة درب التبانة عدا القريبة منها. تبتعد مجرَّة تقع على مسافة 12.00×10 سنة ضوئية بسرعة 0.9000𝑐.

ما السرعة النسبية التي يجب أن ينطلق بها مسبار استكشافي بالنسبة إلى مجرة درب التبانة ليقترب من المجرة الأخرى بسرعة 0.9900𝑐 مقيسة من تلك المجرة؟

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

ما مقدار الوقت الذي يستغرقه المسبار في الوصول إلى المجرة الأخرى مقيسًا من الأرض؟ يمكنك اعتبار أن سرعة المجرة الأخرى تظل ثابتة.

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

ما مقدار الوقت الذي تستغرقه إشارة راديو لتعود؟

  • أ 1 . 2 0 5 8 × 1 0 سنة
  • ب 1 . 2 0 6 0 × 1 0 سنة
  • ج 1 . 2 0 7 0 × 1 0 سنة
  • د 1 . 2 0 5 5 × 1 0 سنة
  • ه 1 . 2 0 6 6 × 1 0 سنة

س٧:

كِيون محايد ناتج عن الإشعاع الكوني اصطدم بالغلاف الجوي. كان الكِيون يتحرَّك بسرعة 0.970𝑐 بالنسبة إلى راصد. فترة العمر الطبيعية للكِيون 0.890×10 s. ما فترة العمر المرصودة للكِيون؟

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

س٨:

تدور عقارب ساعة في سفينة فضاء بمُعدَّل يساوي واحدًا على اثني عشر من مُعدَّل دوران ساعة مُطابِقة على الأرض. ما سرعة سفينة الفضاء؟

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

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