Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki kierunki: Energetyka

Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
kierunki: Energetyka, Mechanika i Budowa Maszyn, semestr I
Ćwiczenia tablicowe z fizyki
zestaw 2
1. Wyznaczyć prędkość i pęd neutronu, którego energia kinetyczna jest trzy razy większa od energii
spoczynkowej.
2. Pokazać, że gęstość sześcianu poruszającego się z prędkością v w kierunku równoległym do jednej z
krawędzi wynosi:
m0
1
ρ=
,
·
V0 1 − ( vc )2
gdzie: V0 jest objętością sześcianu w spoczynku, a m 0 jest jego masą spoczynkową.
3. Przy jakiej prędkości elektron podwoi swoją masę spoczynkową? Jaka jest całkowita energia elektronu
dla tej prędkości?
4. Ile wynosi pęd i energia kinetyczna elektronu poruszającego się z prędkością 0,980c?
5. Jaką maksymalną prędkość musi mieć cząstka, aby jej energia kinetyczna mogła być wyrażona w
2
postaci: K = m02·v , z błędem nie przekraczajęcym 10%? Obliczyć pęd i energię elektronu w tych
warunkach.
6. Jedna z linii widmowych wodoru o długości fali λ = 343 nm obserwowana w widmie pewnej mgławicy jest przesunięta ku czerwieni o ∆λ = 130 nm. Jaka jest prędkość mgławicy względem Ziemi?
Uwzględnić relatywistyczne zjawisko Dopplera .
7. Kierowca przejechał skrzyżowanie na czerwonym świetle, zatrzymany przez policjantów tłumaczył się,
że widział światło zielone i że było to pewnie związane ze zjawiskiem Dopplera. Jak powinni zachować
się policjanci po usłyszeniu takiego tłumaczenia?
8. Ile wynosi prędkość mezonu, którego energia kinetyczna jest dwa razy większa od energii spoczynkowej.
9. Ile wynosi pęd protonu mającego energię całkowitą równą 1 GeV?
10. Jakiej masie jest równoważna energia wypromieniowywana w postaci ciepła w ciągu roku przez mikroprocesor komputera pracującego z częstotliwością około 2 GHz? Założyć, że procesor pracuje ciągle.
(Znaleźć dane o mocach cieplnych procesorów różnych producentów).
11. Ile wynosi energia kinetyczna neutronu poruszającego się z prędkością v = 0,89c? Wynik wyrazić w
dżulach i elektronowoltach.
12. Ile razy energia całkowita elektronu poruszającego się z prędkością 0,5c jest większa od jego energii
kinetycznej?