11 класс Основные следствия из постулатов теории относительности § 63. Основные следствия из постулатов теории относительности

ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 63.4: Основные следствия из постулатов теории относительности

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Юлия Громова, преподаватель физики Шпаргача обновлено 8 сентября 2026

← 63.3 63.5 →

Условие

Два электрона движутся в противоположные стороны со скоростями 0,5c и 0,6c относительно Земли (c — скорость света в вакууме). Скорость второго электрона в системе отсчёта, связанной с первым электроном, равна

а) 1,1c

б) c

в) 0,85c

г) 0,1c.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения:

Для нахождения относительной скорости двух объектов, движущихся навстречу друг другу с релятивистскими скоростями, необходимо использовать закон сложения скоростей из специальной теории относительности. Классическое правило Галилея (v₁+v₂) здесь неприменимо, так как оно может дать результат, превышающий скорость света c, что противоречит постулатам СТО.

Вычисление:

Пусть первый электрон движется со скоростью v₁=0,5c, а второй — со скоростью v₂=0,6c в противоположном направлении относительно Земли. Нам нужно найти скорость второго электрона u′ в системе отсчёта первого электрона.

Формула релятивистского сложения скоростей для встречного движения имеет вид:

u′=v₁+v₂/1+v₁v₂/c²

Подставим числовые значения:

u′=0,5c+0,6c/1+(0,5c)(0,6c)/c²

Упростим числитель и знаменатель:

u′=1,1c/1+0,3=1,1c/1,3

Выполним деление:

u′≈0,846c

Округляя до сотых, получаем 0,85c.

Проверка:

Рассмотрим предложенные варианты ответов:

Вариант 1 (1,1c) получен по классической формуле сложения скоростей, что физически неверно при таких больших скоростях.
Вариант 2 (c) был бы верен только для фотонов или если бы одна из скоростей была равна c.
Вариант 4 (0,1c) соответствует разности скоростей, что было бы верно при движении в одну сторону.

Наш расчёт подтверждает вариант 3. Полученная скорость меньше скорости света, что согласуется с принципом причинности и ограничениями СТО.

Ответ

Задача проверяет знание закона сложения скоростей Эйнштейна. Частая ошибка учеников — простое сложение модулей скоростей (0,5+0,6=1,1), что приводит к выбору варианта 1. Необходимо подчеркнуть, что знаменатель формулы всегда больше единицы при встречном движении, что «замедляет» итоговую скорость ниже c.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 63.4 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 63.4?

Краткий ответ: 3.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 63. Основные следствия из постулатов теории относительности.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.