Công thức thuyết tương đối lớp 12

  Tài liệu tổng hợp các dạng bài tập về kiến thức và kỹ năng giải các bài tập theo chuyên đề bám sát nội dung chương trình học môn Vật lý lớp 12 giúp giáo viên và học sinh lớp 12 tham khảo ôn luyện tốt, chuẩn bị cho các kỳ thi quan trọng.

  • Khối lượng tương đối tính
  • Năng lượng nghỉ
  • Năng lượng toàn phần
  • Hệ thức giữa năng lượng và động lượng
  • Động năng
  • Hệ quả

….

»Tải về file pdf  TẠI ĐÂY.

Related

Bài 1. Thuyết tương đối hẹp.

       Tiên đề là mệnh đề được thừa nhận không phải chứng minh; là cơ sở để xây dựng Thuyết vật lí. 

       Phương pháp thực nghiệm là công cụ xác định tính đúng của tiên đề. Nếu không có thí nghiệm nào bác bỏ được tiên đề thì tiên đề và hệ quả của nó vẫn còn giá trị.

1.Hạn chế của cơ học cổ điển: 

       Cơ học của Newton chỉ đúng cho các vật chuyển động với tốc độ nhỏ, không đúng với những vật chuyển động với tốc độ ánh sáng.

2.Các tiên đề Einstein:

  • Tiên đề I [nguyên lí tương đối]: Các định luật vật lí [cơ học, điện từ học . . .] có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính.
  • Tiên đề II [nguyên lí về sự bất biến của tốc độ ánh sáng]: tốc độ 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 vào tốc độ của nguồn sáng hay máy thu.           

3.Hệ quả:

   [l < lo Chiều dài thì co lại ]

lo: chiều dài khi thanh đứng yên        

l: chiều dài khi thanh chuyển động

b. Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động:  


[Δt > Δto Thời gian thì dãn ra]

Δt : Thời gian tính theo hệ qui chiếu chuyển động với vận tốc v

Δt0 : Thời gian tính theo hệ qui chiếu đứng yên.

  • Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với người quan sát đứng yên.
  • Thời gian là tương đối.

Chiều dài thì co li- Thi gian thì dãn ra.

       Thuyết tương đối được sử dụng để tính toán sự chênh lệch thời gian giữa đồng hồ trên vệ tinh của GPS và đồng hồ mặt trái đất. Nếu các nhà khoa học không điều chỉnh chênh lệch thời gian, mỗi ngày sai số định vị sẽ bị lệch đi khoảng 6 miles.


Bản thảo thuyết tương đối của Einstein

Bài 2. Hệ thức Einstein liên hệ giữa năng lượng và khối lượng

1. Khối lượng tương đối tính:


m: khối lượng của vật đang chuyển động

2 Hệ thức giữa năng lượng và khối lượng:

a.Hệ thức:


b.Khi năng lượng thay đổi một lượng ΔE thì khối lượng cũng thay đổi tương ứng Δm và ngược lại với : 

                                                ∆E= ∆mc2  

c.Năng lượng nghỉ: Khi v = 0:         Eo = moc2                    

d.Năng lượng toàn phần: Bao gồm năng lượng nghỉ và động năng của vật:

  • hc c đin là trường hp riêng ca cơ hc tương đối tính khi tc độ chuyn động ca vt rt nh so vi vn tc ánh sáng.
  • Theo thuyết tương đối, đối vi h kín, mo và Eo tương ứng không nhất thiết được bảo toàn nhưng năng lượng toàn phần W được bảo toàn.

b. Khối lượng tương đối tính:    

4.Động năng tương đối tính:            

                                                Wđ=mc2-m0c2=[m-m0]c2

1] Thuyết tương đối hẹp:

a. Các tiên đề của Anhxtanh

- Hiện tượng vật lý xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính, hay phương trình biểu diễn hiện tượng vật lí trong các hệ quy chiếu quán tính có cùng một dạng.

- Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các vận tốc vật lý. c = 299792458 m/s. [c 3.108 m/s].

b. Một số kết quả của thuyết tương đối.

- Đội dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó:

- Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. ; t0 là khoảng thời gian gắn với quan sát viên đứng yên.

2] Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng.

a] Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v [khối lượng tương đối tính] là: ,

với m0 là khối lượng nghỉ [khối lượng khi vận tốc bằng không].

b] Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: Nếu một vật có khối lượng m thì có năng lượng E tỉ lệ với m:

Bạn đang xem tài liệu "Ôn luyện kiến thức môn Vật lý Lớp 12 - Chương 8: Thuyết tương đối", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

ễn luyện kiến thức mụn Vật lý lớp 12 Chương 8: thuyết tương đối I. Hệ thống kiến thức trong chương: 1] Thuyết tương đối hẹp: a. Các tiên đề của Anhxtanh - Hiện tượng vật lý xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính, hay phương trình biểu diễn hiện tượng vật lí trong các hệ quy chiếu quán tính có cùng một dạng. - Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các vận tốc vật lý. c = 299792458 m/s. [c ằ 3.108 m/s]. b. Một số kết quả của thuyết tương đối. - Đội dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó: - Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. ; Dt0 là khoảng thời gian gắn với quan sát viên đứng yên. 2] Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng. a] Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v [khối lượng tương đối tính] là: , với m0 là khối lượng nghỉ [khối lượng khi vận tốc bằng không]. b] Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: Nếu một vật có khối lượng m thì có năng lượng E tỉ lệ với m: . Nếu v . Mà: . Suy ra . + Với v = c thì: mP0 = 0. + Động lượng phôtôn: III. Câu hỏi và bài tập: Chủ đề 1: Thuyết tương đối hẹp. 8.1. Chọn câu Đúng. Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị. A. nhỏ hơn c. B. lớn hơn c. C. lớn hơn hoặc nhỏ hơn c phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng. D. luôn bằng c, không phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng. 8.2. Chọn câu Đúng. Khi một cái thước chuyển động theo phương chiều dài của nó, độ dài của thước A. dãn ra theo tỉ lệ . B. co lại tỉ lệ với vận tốc của thước. C. dãn ra phụ thuộc vào vận tốc của thước. D. co lại theo tỉ lệ . 8.3. Một chiếc thước có chiều dài 30cm, chuyển động với vận tốc v = 0,8c theo chiều dài của thước thì co lại là: A. 10cm. B. 12cm. C. 15cm. D. 18cm. 8.4. Người quan sát đồng hồ đúng yên được 50 phút, cũng thời gian đó người quan sát chuyển động với vận tốc v = 0,8c sẽ thấy thời gian đồng hồ là: A. 20 phút. B. 25 phút. C. 30 phút. D. 40 phút. 8.5. Sau 30 phút đồng hồ chuyển động với vận tốc v = 0,8c chạy chậm hơn đồng hồ gắn với người quan sát đứng yên là: A. 20 phút. B. 25 phút, C. 30 phút. D. 35 phút. 8.6. Điều nào dưới đây đúng, khi nói về các tiên đề của Anh-xtanh? A] Các hiện tượng vật lí xảy ra như nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính. B] Phương trình diễn tả các hiện tượng vật lý có cùng một dạng trong mọi hệ quy chiếu quán tính. C] Vận tốc ánh sáng trong chân không đối với mọi hệ qui chiếu quán tính có cùng giá trị c, không phụ thuộc vào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu. D] A, B và C đều đúng. Chủ đề 2. Hệ thức Anh-xtanh. 8.7. Điền vào những ô trống: Cơ học Newton Cơ học tương đối tính a] Phương trình chuyển động: b] Xung lượng: c] Khối lượng: d] Động năng: e] năng lượng nghỉ: 0 f] Liên hệ giữa năng lượng và động lượng 8.8. Chọn câu Đúng. Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối tính của một vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v là: A. . B. . C. . D. . 8.9. Chọn câu Đúng. Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng là: A. . B. W = mc. C. . D. W = mc2. 8.10. Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó. Vận tốc của hạt đó là: A. 2.108m/s. B. 2,5.108m/s. C. 2,6.108m/s. D. 2,8.108m/s. 8.11. Vận tốc của 1 êlectron tăng tốc qua hiệu điện thế 105V là: A. 0.4.108m/s; B. 0.8.108m/s; C. 1,2.108m/s; D. 1,6.108m/s 8.12. Động năng của một êléctron có động lượng là p sẽ là: A. ; B. ; C. ; D. 8.13. Vận tốc của một êléctron có động lượng là p sẽ là: A. ; B. C. ; D. 8.14. Một hạt có động năng tương đối tính gấp 2 lần động năng cổ điển [tính theo cơ học Newton]. Vận tốc của hạt đó là: A. ; B. ; C. ; D. 8.15. Một hạt có động năng bằng năng lượng nghỉ. Vận tốc của nó là: A. 2,6.108m/s; B. 1,3.108m/s; C. 2,5.108m/s; D. 1,5.108m/s. 8.16. Động lượng của một hạt có khối lượng nghỉ m, động năng K là: A. ; B. ; C. ; D. Đáp án chương 8 8.1. Chọn D 8.2. Chọn D 8.3. Chọn D 8.4. Chọn C 8.5. Chọn A 8.6. Chọn B 8.8. Chọn D 8.9. Chọn D. 8.10. Chọn C 8.11. Chọn C 8.12. Chọn C 8.13. Chọn D 8.14. Chọn B 8.15. Chọn A 8.16. Chọn B Hướng dẫn giải và trả lời chương 8 8.1. Chọn DHướng dẫn: Theo tiên đề 2 của Anh-xtanh. 8.2. Chọn DHướng dẫn: Theo công thức chiều dài của vật chuyển động. 8.3. Chọn DHướng dẫn: => l = 0,6.30cm = 18cm. 8.4. Chọn CHướng dẫn: => => Dl0 = Dl.0,6 = 30 phút. 8.5. Chọn AHướng dẫn: => => Dt - Dt0 = 20 phút. 8.6. Chọn BHướng dẫn: Theo hệ thức Anh-xtanh thứ nhất. 8.7. Cơ học Newton Cơ học tương đối tính a] Phương trình chuyển động: b] Xung lượng: c] Khối lượng: m d] Động năng: e] năng lượng nghỉ: 0 mc2 f] Liên hệ giữa năng lượng và động lượng 8.8. Chọn B Hướng dẫn: 8.9. Chọn D Hướng dẫn: Theo hệ thức Anh-xtanh. 8.10. Chọn C Hướng dẫn: 8.11. Chọn C Hướng dẫn: , với => => => => => v = 3.108.0.4 = 1,2.108m/s. 8.12. Chọn C. Hướng dẫn: ; . Suy ra: => Năng lượng toàn phần: và động năng: 8.13. Chọn D. Hướng dẫn: => . Suy ra: => => => 8.14. Chọn B. Hướng dẫn: => => => 8.15. Chọn A. Hướng dẫn: W = Wd + mc2 => => => => => => . 8.16. Chọn B. Hướng dẫn: => ; => => =>

Tài liệu đính kèm:

  • LY 12_ON LUYEN CHUONG VIII.doc

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Chủ Đề