Задание 5. Масса покоя частицы равна mo кг. Частица движется с ускорением. В Различные моменты времени частица имела скорости соответственно v1, v2 , v3 , v4 , v5 , v6 , v7, v8 , v9 , v10. Определите массу m частицы относительно неподвижной системы отсчета при каждой из приведенных скоростей. Постройте график зависимости массы от скорости движения частицы. Опишите его.
Задание 6. Космический корабль отправляется к далекой звезде со скоростью v км/с и достигает ее окрестностей через t лет по часам корабля. Сколько лет пройдет на Земле?
Задание 7. Яркость источника обратно пропорциональна расстоянию до него. Сколько лет надо лететь со скоростью 50 км/с до звезды Х, чтобы она стала ярче в n раз? Сколько лет идет свет от звезды до Земли?
Задание 8. На поверхность приемника падает излучение с энергией квантов равной e Дж. Определить длину волны излучения и определить, к какой области электромагнитного спектра оно относится.
Задание 9. Источник, излучающий свет с длиной волны l удаляется от неподвижного наблюдателя со скоростью v. К какой части спектра относится это излучение? Какую длину волны (l1) определит неподвижное устройство-светоприемник? К какой области спектра оно будет относиться?
Рекомендации для решения.
Задания 5,6. Для решения воспользуйтесь формулами для релятивистской массы и преобразованиями Лоренца.
Задание 8. Для решения используйте формулу Планка для энергии кванта, а также то, что частота излучения v и длина волны l связаны уравнением l*v = с, где с – скорость света, равная 3*10^8 м/с.
Задание 9. Изменение частоты волнового импульса при движении источника волн относительно наблюдателя называется эффектом Доплера (по имени обнаружившего его австрийского физика и астронома К. Доплера). При движении источника волн по направлению к наблюдателю длина волны l уменьшается, при движении от наблюдателя – увеличивается. Так, тональность звукового сигнала перед идущим локомотивом высокая, так как l уменьшается (звуковые волны сгущаются), а позади него звук низкий, т.к. l увеличивается. Длина волны связана со скоростью удаления источника от наблюдателя зависимостью l = (u + v)/v, где v - скорость движения источника, u - скорость волны в среде. Для электромагнитных волн u равна скорости света в вакууме.