A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

– Các tiên đề Einstein:

+ Tiên đề 1 (nguyên lý tương đối): Hiện tượng vật lý diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính. 

 + Tiên đề 2 (nguyên lý về sự bất biến của vận tốc ánh sáng): Vận tốc ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng hay máy thu..

c = 300.000 km/s = 3.108 m/s. Đó là giá trị vận tốc lớn nhất của hạt vật chất trong tự nhiên. Không có một đối tượng vật chất nào có thể có vận tốc lớn hơn c.

– Hệ quả về tính tương đối của không gian và thời gian:

+ Sự co của độ dài: Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó.

+ Sự giãn của khoảng thời gian: Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. 

B. TRẢ LỜI CÂU HỎ

C1. Phát biểu hai tiên đề Einstein:

Trả lời 

+ Tiên đề 1 (nguyên lý tương đối): Hiện tượng vật lý diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính.

+ Tiên đề 2 (nguyên lý về sự bất biến của vận tốc ánh sáng): Vận tốc ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng hay máy thu. .

c = 300.000 km/s = 3.10 m/s. Đó là giá trị vận tốc lớn nhất của hạt vật chất trong tự nhiên. Không có một đối tượng vật chất nào có thể có vận tốc lớn hơn c. 

C2. Nêu vắn tắt hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp. 

Trả lời 

Hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp:

 – Sự co giãn của độ dài:

Xét một thanh có độ dài 16 (độ dài riêng) chuyển động với vận tốc v dọc theo trục tọa độ của một hệ quán tính đứng yên k.

Lúc này độ dài của thanh bị co lại và có giá trị là:

– Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động: .

Tại một điểm cố định M của hệ quán tính K, chuyển động với vận tốc v đối với hệ quán tính k, có một hiện tượng xảy ra trong khoảng thời gian At, tính theo đồng hồ gắn với K. Tính theo đồng hồ gắn với hệ K thì khoảng thời gian xảy ra hiện tượng đó là At và được tính bởi công thức:

C. GIẢI BÀI TẬP

B1. Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị:

  1. Nhỏ hơn c.
  2. Lớn hơn c.
  3. Lớn hơn hoặc nhỏ hơn c, phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn. 
  4. Luôn bằng c, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc.

Giải 

Chọn đáp án D. Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị luôn bằng c, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc.

B2. Khi một cái thước chuyển động theo phương chiều dài của nó, độ dài của thước đo trong hệ quán tính K.

  1. Không thay đổi.
  2. Co lại, tỉ lệ nghịch với vận tốc của thước.
  3. Dãn ra, phụ thuộc vào chuyển động của thước.
  4. Co lại theo tỉ lệ

Giải

Vậy chọn đáp án D.

B3. Tính độ co chiều dài của một cái thước có chiều dài riêng bằng 30cm, chuyển động với vận tốc v = 0,8c.

Giải 

Độ dài của thước khi chuyển động là:

Độ co chiều dài của thước là: Δl = lo – l = 0,3 – 0,18 = 0,12m = 12 cm

B4. Một đồng hồ chuyển động với vận tốc v = 0,8c. Hỏi sau 30 phút (tính theo đồng hồ đó) thì đồng hồ này chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên bao nhiêu giây?

Giải 

 Thời gian đồng hồ chuyển động là:

* Thời gian đồng hồ chạy chậm hơn so với đồng hồ quan sát viên là: 50 – 30 = 20 phút.

Nguồn website giaibai5s.com

Giải bài tập Vật lí lớp 12 nâng cao – Bài 50: Thuyết tương đối hẹp
Đánh giá bài viết