ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2006-www.frenglish.ru.djvu (991535), страница 54
Текст из файла (страница 54)
ии 1+022 182 сл Он воствгист Земли через 2,2 ° 10гл м 0,009с 0,900 ° 8 ° 10' /с Значит, световой сигнал дсстнпмт Земли на 4 с раньше. ЗДГ Глава ХУ. алглылты елл лла ил лтмаслтллллтлт где и — скорость авткения частицы. Из пега 1 - — = — = —, = 1- 1(."ж ~ т и = е ~11 - ~-к ~ = с~1- — = 0 988с. ~:--- —: — -Г! Ответ: и 0,968е.
№ 1117(49$5). Дано: Решение: гя 2тл Релятивистская мааса прад) кгпв питлиия т —,, = 2лг,. и —. л 11 —, с Выгюлняя ареобразаваиия виааогячио предыдущей задаче, получаем: и е!1- — ' е 1- — = 0,888с. '(т~ )! 4 Время использования прааукюв цйтвния ие ушличится, т. к, мааса членов экипажа тюоке увеличится вдвое. В системе отсчета, связанной с кораблем, масса продуктов ие изменится. Ответ: и = 0,3ббс! ие изменится.
№ ! 11$(1636). Дано: Решение: и = О,йс Согласно вырюкеиию для релятивистской массы е/те = 1,759 10и Кл/к е/т — ? ил Поскольку величина ззряда электрона (и любого другого абьекта) ие зависит ат выбора ииерпивльиой системм отсчета (от скорости двшкеиия частицы), атиошеиие заряда к массе равна: и* е 1--, — =-3 — с е,К-0,04 =Кббб ° 10а К /« . т гил тл Ответ. е/т 1,055 10а Кл/кг. № РП9(1087) Дтю: Решеиие: Р = 3,83 10ж Вт По условию, кажаую секунду Солнце излучает энергию т — ? Е 383 !ОьДж.
Втой эиергии соответствуетмасса т В/сз, где с — скорость света а вакууме(формула Эйиштейиа). Поэтому теряемая Солнцем ежесекундно масса будет равна; т = — = 0.43 ° 10ы кг = 4,3 Мт. Е 3,83 ° 10ы Дт ел 9 ° 1Оы и /е* Отвес гл = 4,3 Мт. № П20(163$). шеиие; дии из самых фукав меитальиых законов при- ы — закон взаимосвязи массы и эиергии— 48. Реллмиашаекка»аисч 44»м»аиа езс зма ушсржласг, что с энергией, какой бы 0ормы она нс бмла, связана масса ю Е/с'. Польем груза сопроаожаастся увеличением сто потенциальной энсргнн и, соотасгсеснно, уаелнчсннем массы на аелнчнну: юйй 1,6 ° 10' кг ° 10 м/с' ° Ь м 9, 10»4 ззз/сз Ответ: увеличится на 10-" кг. № 112! (1639).
((ано: Ь !ОкН/м=!0»Н/м 3см 3 №-зм Решению По бюрмулс Эйнютсйна Ьш = ЬЕ/сз. Увелнчснне обшей энсрпзм пру»каны свпвно с увслнчсннсм сс потсн- цнальнойэнсрпзиупрузойлеФОрмацниЕ Ь(дк)з/2„ Отсюда нэмснсннс массы составит: 8(лк)' 10' Н/и * 9 ° 10-' и' Йс' 2 ° 9 ° 10'» и',/сз Откат: Ью 5 ° !О "кг. № 1122(!090).
Дано: ю 9т 9. !Озкг и=8км с=8 ° 1Озм с Решение: зэк как кинетическая энеючш покояшсйся часпшы равна нулю, а ес масса покоя е, то кннетнческая энерпи релвтнвнснжой чаанпы мшсм ш равна: Ьза — ? :) Нз („) з з з(аноз и О, з з Рсшсние; з юс Пояная энсрпзя электрона Е = юс' = ~ и' По условию с 0,8<, тогда Е--'~*. 0,6 Масса покоя элсюрона юг 9,! !О "кг, скорость света с= 3 ° !Оз м/с. */с* !8? ° 10- )( 0:,6 Поскольку с « с, то кннзтнчсскую энергию космического корабля можно прсасгавеь в внлс ю сз е)р' 9 ° 10' кг ° 64 ° 10' м'/с' 2 2<з 2 ° 9 ° 10'» мз/с' 3,2 ° 10» кг =3,2 мг.
Отвес на 3,2 мг. № Н23(н). 352 Расее ХЮ Вдеваем» с иеаьяеа е етьесиме ьемме )(инстичеккая энергия равна разности полной энергии н энергии покоя; г-') Е ° г = 9,1 ° 10" кг ° 9 ° 10" м'/с' ° — -1) =О.б ° 10 " Дяс. !О,б = !3,7 !О мДж Е =5,5 )О-мДж, Опкт! Е № 1П4(и). Решение: прм изменении температуры воды на а! = г, — г, сс эперне ! величиаалась на аЕ г,еаг, тле с, — уделымя тепяоемкосш воды. Согласно формуле Эйнштейна увеличение энергии на ВЕ сопровпкласюя увеличением массм: ДЕ С.Е(З -Г,) 4,9 ° 10' —.,"*,— ° 2 КГ ° 90 К с' с' 9 ° 10п м'/с* Отвес увеличилась на 9,4 ° 10-'з кг. № 1125(1093). Дано: ес 1кг 1 3,3 ° 10! кг ае-7 Решение: При плавлении ! кг аьда его внугренная энергия возрас- зетнавсличииуЯ )лзе З,З ° !ОзДи/кп Позаконуюаимосмюи мясом и энергии этому увеличению внутренней энергии льда еютвсптвет увеличение массы на величину с' 9 ° 10м и'/с' Ответ: уюличнлась на 3,7 !О-'з кт. № ПЗО(в).
. Дано: Ее Еа р Ф () — з Решение: Воспользуемся релативисгским соотиопннием межлу импульсом и энергией Е часгицы: Е, =с,)р'+е,',с', где Ер — энергия протона, ю, — пасса покоя протона, с — скорость свста По условны залечи энергиа протона рвана энерпш покоя и-часгицы (ядро атома юлия)! Ер е сз, где е — масса покоя а-частицы. Тогда е сз с,/р' + е,',е' е р = е,~т' — эг,. Далее Ргюм, что ыасса покоа а-частипм еа, 4ес, полУчим р гтмЛЬ В ° 10' м/е ° 1,67 ° 10 и кг ° 9,97 1,94 ° 10 чь в с.
Для налоэшения ускоряюшей разности потенциалов (/ аосйзольз)емся тем фвшом, что увеличение кинетической энергии протона ВЕ„осушсствлястся за счет работы сил электрическою поня: Оэг/ ЬЕ 353 Преаполапш. по протон псраоначалыю поконлся, получим ав В -В, В -ю сг ю сз-ююсг. Учятываа, что велнчнма заряаов пропел н электрона ояннакова (9 е), наодем с(юг,„-м~~) вм, сг 3 ° 2,67 ° 10з' кг ° О ° 10м юг/ег е е 2,6.10-н К =2,В ° 1О' В Отвес р 1,94 1О "нс, (/ 2,8 1Ог В.
№ 1127(1695). Решеннм Кмнспюческаа знсрпш релятиапстскопз электрона (подробнее см. задачу № 1122) равна 1 -1 О.Ы1 МэВ ° -1) / ег ' '(,(2-0,66 1-у Дано: Вь )ове Рсшенле: Работа слл злектрнчсского поля ндет на увгллченпе кнметнчсскод знергнл электрона: е(Г дЕ„(см. апачу № 1!26!. Так как начальнаа скорость электрона равна нулю, то 4(Г Е„. - абн!( — -1) Мав -ОД5В МаВ. /1 (0.6 Отви: )Р„о, 128 МзВ.
уй 1126(1696). Дано: Решенпе: Е б ГэВ б )бз зВ Релятнвнстская масса электрона м В/ст. С щ~)пой м/юе — 7, ю — з ем!роны масса покоя электрона юе Е /ст, где Ец, — 0 5! ! Мз — энсрпш, соопюктэуюнгаа массе покоя электрона. Отошла — — И,т ° 10' И 700. ю В 6 ° 10' аВ В ООИ ° 1О эВ Известно, что энсргня ! МзВ равна 1,602!9 !О '3 Дп. Значит энергня эяероюна В б ГэВ б ° 1ОтзВ = 9 б !О 'еДж. Отсюда релятнвнсгская масса электрона составят: Е 9 в 10 Дж 1 Овв7 10 м е' О ° 1О" м'/е' Изаеегно.
что ! а.е. м. 1,66057 10 г' кг. Поэгому масса релятнвнстского электрона в еднннпак а.е. м. составят 1.0667 ° 10 Я кг м 6,44 а. е. м. 1,6ВО67 . 1О™ кг Опмт: в ! ! 700 раз; ю 6,44 а. с. м. № И29(н). 354 Гзеез Дт' Элеяеямм с иеа омиасимгльммми По условню задачи кинетическая энергия Е, эяектрона в 1О раз превышает сто знершю покоя! Е, 1ОЕе 10мссз, где ме — масса покоя электрона. Тогда ускоряющая разность поетнцналов м/с 6!9 10вВ 6159(В е 1,6 ° 10 " Кл Отшт: (/ 5,12 МВ. гл ИЗО(1698).
Дано: ~решенно; м 2ю ((ннетическая энергня электрона нг 2 Ве (и - юе)сз (2яге- язз)сл ю,сз 0,5!! МэВ. Отвес Я'„0,5!! Мэв. У0 И31(1699). Дана: Решение: о=0,8с Рслатнвнстскнй нмпульс протона равен р юо, глс м = 1,6726 10 з" яг — его релятивистская масса, коюрвя вырезается р т через скорость и как ме Д', м — Масса покоя, с — скорость света в вакууме). Отсюда Р !.6226 ° 10 "' кг ° 0,8 ° 3 ° 10' и/с = 6,69 ° 10 'г м;-а. и' -0,64 . с ()пмп р 6,69 10 'з кг м/с. квднтовдя физикл ГААВА )О(1 СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ.
ДЕЙСТВИЕ СВЕТА БЮ:. Фотоэлектрический эффект. Фотон. Давление света № 1122(ПОО). Внешним фапплекгрячсскнм эффектом (фогоэффектом) натывасюя испус«анис элекгронов вешестаом шж лейстеием свеча. В опьпс с огрицюельно заряженной цинковой пластинкой. освешаемой светам элсктричсакай луги, скорость Разрядки электрометра прямо пропорциональна скорости потери электронов жьзссннкой при фогоэффекге. Согласно закону Столетова, число фапгыикцкиюв, вокцеаюшнх пластню0 в единицу времени. пропарцианааьна жгсрктическей освещенности пластинки, т.е. числу фотонов, пваыоших на единицу неверности в едюашу времени. а) Освещенность пластинки булет убывать прямо пропорционалыю каснггусу угла между нормалью к поверхности н направлением падвгашнх лучей.
Поэтому время рюряла электрометра увеянчизся. б) Если считать электрическую дугу точечным изотропным нснзчником света. та энергетическая освещенность едниицьг поверхности будет измеиягюя в зависимости ат Рагктаяння г до источнюа как функция 1/г'. Поэтому, прнблнжая пластинку к электрической дуге, мы увсеичиваем освеппинасть. Следовательно, время разряда уменышпся. в) Если закрмть непрозрачным экраном часы пзастннки, то количества квантов саста, падаюших на нее в единицу времени, умсньшнтсв.
Значит, время разряда увеличатся. г) Очевидно, с увеличением освешсннастн скорость разрядки электрометра увеличитав. по трстьеыу закону бюгоэф$скта, лля южяого вещества сушссгвуст минимальная частота тз света (зависюцая ат химического строения н сосгоянив пакрхнасти этою всшсспм), люкс которой фотаэффект невозможен. Рассчитаем те для шиша. Из формулы Эйнапсйна дзя внешнею фотоэффекта»е А/й, где А — Работа выхола эяехтрона нз мсюлла, а д— посюяниая Планка. Из таблицы 11дая цинка А 4,2 эВ.
Отыадв АгаВ =1О)б ° 1Оо Г 4,130 ° 10 " эВ ° с Блина световой волны такого излучения булет б ° 10г с 1,О)б ° 1Ои Гц д) Свстофиаьтр, заяержнваюший инфракрасн)ло часть спектра, т. е. свет, с длиной мины более 1000 нм, не изменит свспгвой поток с данной волны 2,95 ° 10 г и. Поэтому скорость разрадки электрометра не изменится. улав« дтгу Оюваем««св«мм е» Светофильтр, задерживающий ультрафнолсшвув часть спектра, т. е. свете двиной волны короче 400 нм, ослабит осевшем ность пластинки светом, споссбнмм вызвать фотоэффект (с длиной мзлиы Л < 2,95 ° 1О -' и). Время разрядки электрометра увеличится. № И33(И01). Строго говоря, для тою, чтобы вар«дить цинковую пластинку положительным заряаом достаточно папой электрической д»ч и.