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

ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 63.5: Основные следствия из постулатов теории относительности

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

Кирилл Панов, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 63.4 64.1 →

Условие

Свет от источника падает перпендикулярно поверхности неподвижного зеркала. Источник света приближается к зеркалу со скоростью v'. Чему равна скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с зеркалом? (Свет в вакууме распространяется со скоростью c.) Варианты ответа

а) c-v'

б) c

в) c+v'

г) c·sqrt(1 - v'^2/c^2).

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

Пошаговое решение

План решения

В данной задаче проверяется понимание одного из фундаментальных постулатов специальной теории относительности (СТО). Нам нужно определить скорость отражённого света в системе отсчёта, связанной с зеркалом. Ключевой момент здесь — выбор системы отсчёта и применение закона постоянства скорости света.

Вычисление и обоснование

Рассмотрим систему отсчёта, связанную с неподвижным зеркалом. Согласно второму постулату СТО, скорость распространения света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и равна c, независимо от движения источника или наблюдателя.

Хотя источник света приближается к зеркалу со скоростью v′, это влияет на частоту падающего света (эффект Доплера), но не на его скорость. Свет падает на зеркало со скоростью c. При отражении от неподвижного зеркала направление луча меняется на противоположное, но модуль скорости остаётся неизменным.

Таким образом, в системе отсчёта, связанной с зеркалом, скорость отражённого света равна:

v_отр =c

Проверка вариантов ответа

Вариант 1) c-v′: неверно, так как классическое сложение скоростей неприменимо для света.
Вариант 2) c: верно, соответствует постулату о постоянстве скорости света.
Вариант 3) c+v′: неверно, это было бы справедливо только при галилеевом преобразовании, которое не работает для электромагнитных волн.
Вариант 4) c1-v′²/c²: неверно, эта формула напоминает релятивистские поправки для времени или длины, но не для скорости света в вакууме.

Ответ

Задача направлена на закрепление второго постулата Эйнштейна: скорость света в вакууме является предельной и постоянной величиной (c) во всех ИСО. Движение источника меняет энергию фотонов (частоту), но не их скорость.

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 63.5 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 63.5?

Краткий ответ: 2.

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.