WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, rok 1

LISTA 10

Elementy teorii względności

1. Akcelerator liniowy nadaje elektronom prędkość (względem aparatury) taką, że
   . Kanał akceleratora ma długość 2000m. Jaką długość kanału „widzą” pędzące elektrony?

2. Długość nieruchomego pociągu jest taka sama jak długość tunelu. Pociąg ten jedzie z
   prędkością v. Czy początek i koniec pociągu miną końce tunelu dokładnie w tym samym momencie czasu?

3. Znaleźć czas życia cząstki, jeżeli jej prędkość wynosi 0.98c, a odległość przebyta przez nią do rozpadu to 300km (zmierzona względem Ziemi).

4. Zjonizowany atom, który wyleciał z akceleratora wyemitował foton w kierunku swojego ruchu. Jaka będzie prędkość tego fotonu względem akceleratora? Rachunki muszą tu potwierdzić fundamentalną cechę światła poruszającego się w próżni. O jaką cechę chodzi?

5. Z jaką prędkością powinna poruszać się cząstka, aby jej masa relatywistyczna (mierzona przez obserwatora w laboratorium) była dwukrotnie większa od jej masy spoczynkowej?

6. Całkowita moc emitowana przez Słońce wynosi 10²⁶W. Z jaką szybkością (w kg/s) ubywa masy Słońca (jest zamieniana na energię)? Moc emitowana przez typowy kwazar wynosi 10⁴¹W. Z jaką szybkością ubywa masy kwazara?

7. Długość fal światła zielonego i czerwonego wynoszą odpowiednio 500nm i 700nm. Kierowca, który przejechał na czerwonym świetle przez skrzyżowanie, próbuje tłumaczyć się policjantowi, że widział zielone światło dzięki efektowi Dopplera. Z jaką prędkością musiałby poruszać się kierowca, aby zjawisko takie miało miejsce? *Jak wysoki mandat musiałby zapłacić, gdyby policjant przyjął jego wyjaśnienia?

M. Mulak, P.Scharoch / IF PWr

---