ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 63.1: Основные следствия из постулатов теории относительности

План решения:

Необходимо проанализировать область применимости формул специальной теории относительности (СТО). Ключевым критерием здесь является не размер тела (микроскопический или макроскопический), а отношение его скорости к скорости света в вакууме. Формулы СТО становятся необходимыми, когда классическая механика Ньютона даёт значимые погрешности.

Вычисление и анализ вариантов:

• Вариант 1: Ограничивает применение только микроскопическими телами. Это неверно, так как релятивистские эффекты наблюдаются и у крупных объектов (например, частиц космических лучей или планет при гипотетических скоростях), если их скорость велика.
• Вариант 2: Ограничивает применение только макроскопическими телами. Также неверно, так как элементарные частицы часто движутся с околосветовыми скоростями, и для них СТО обязательна.
• Вариант 3: Указывает на любые тела со скоростями, близкими к скорости света (v≈c). Это соответствует постулатам Эйнштейна: законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта, а скорость света постоянна. При v→c классические преобразования Галилея перестают работать, и нужно использовать лоренцевы преобразования независимо от природы тела.
• Вариант 4: Указывает на малые скорости (v≪c). В этом случае формулы СТО переходят в формулы классической механики, поэтому специально использовать релятивистские формулы нет необходимости — достаточно ньютоновской механики.

Проверка:

Специальная теория относительности является более общей теорией, чем классическая механика. Она применима ко всем объектам материального мира, но её специфические следствия (замедление времени, сокращение длины, рост массы) проявляются существенно только при скоростях, сопоставимых со скоростью света. Таким образом, правильный ответ — тот, который не делает различий между типами тел, но акцентирует внимание на скорости.