Bài 50: Thuyết tương đối hẹp - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao
Bài C1 (trang 255 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Hãy tính độ co chiều dài của một cái thước có chiều dài riêng 1m chuyển động với tốc độ v = 0,6c.
Bài giải:Ta có l0 = 1m; v = 0,6c
Áp dụng công thức:
⇒ Độ co chiều dài của thước là Δl = l0 – l = 0,2(m).
Bài C2 (trang 255): Sau một giờ tính theo đồng hồ chuyển động với tốc độ v = 0,6c thì đồng hồ này chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên là bao nhiêu giây?
Bài giải:Ta có Δt0 = 1 giờ, v = 0,6c
⇒ Đồng hồ này chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên là:
1,25 − 1 = 1,25 − 1 = 0,25 giờ = 15 phút
Câu 1 (trang 256 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Phát biểu hai tiên đề Anh – xtanh.
Bài giải:Hai 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.
Câu 2 (trang 256): Nêu vắn tắt hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp.
Bài giải:Hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp:
+ Sự co độ dài:
l0: chiều dài khi thanh đứng yên
l: chiều dài khi thanh chuyển động.
+ Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động:
Δt: Thời gian tính theo hệ qui chiếu chuyển động với vận tốc v
Δt0: Thời gian tính theo hệ qui chiếu đứng yên.
Như vậy: 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 lại - Thời 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.
Bài 1 (trang 256 sgk Vật Lí 12 nâng cao): 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.
D. Luôn bằng c, không phụ thuộc phương truyền và vận tốc của nguồn.
Bài giải:Đáp án đúng là: D
Giải thích:
Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị luôn bằng c, không phụ thuộc phương truyền và vận tốc của nguồn.
Bài 2 (trang 256): Khi một cái thước chuyển động dọc theo phương chiều dài của nó, độ dài của thước đo trong hệ quán tính K.
A. Không thay đổi.
B. Co lại, tỉ lệ nghịch với vận tốc của thước.
C. Dãn ra, phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của thước.
D. Co lại theo tỉ lệ: 
Bài giải:
Đáp án đúng là: D
Giải thích:
Khi một cái thước chuyển động dọc theo phương chiều dài của nó, độ dài của thước đo trong hệ quán tính K co lại theo tỉ lệ:
Bài 3 (trang 256): Tính độ co độ dài của một cái thước có độ dài riêng bằng 30 cm, chuyển động với vận tốc v = 0,8c.
Bài giải:
Bài 4 (trang 256): 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.
Bài giải:Ta có:
Vậy đồng hồ chuyển động đã chạy chậm hơn là ∆t’ = 3000 – 30.60 = 1200s
Bài trước: Bài 49: Sự phát quang. Sơ lược về laze - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao Bài tiếp: Bài 51: Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao