Start › Klasy › Fizyka — Klasa 4 LO › Postulaty szczególnej teorii względności

Postulaty szczególnej teorii względności

Fizyka — Klasa 4 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📄Zadania z arkuszy 5

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 10 · Matura 2026

Zadanie 10. Cząstka β⁻ ma energię kinetyczną Ekin = 1,311 MeV, a energię spoczynkową E₀ = 0,511 MeV. Oblicz v/c (wynik zaokrąglij do dwóch cyfr znaczących).

Zadanie nr 10 · Matura 2025
Pewna cząstka porusza się w inercjalnym układzie odniesienia $\mathcal{U}$ z prędkością o wartości $v = \dfrac{1}{2}c$, gdzie $c$ jest wartością prędkości światła w próżni. Energia kinetyczna tej cząstki w układzie odniesienia $\mathcal{U}$ jest równa $E_k = 79{,}05$ keV. Oblicz $E_0$ – energię spoczynkową tej cząstki. Zapisz obliczenia. Wynik podaj w keV, zaokrąglony do trzech cyfr znaczących.
Zadanie nr 10.1 · Matura 2024

Informacja do zadania 10. Elektron rozpędzono w polu elektrycznym (w próżni) od punktu A (v = 0) do punktu B (v = 2,00·10⁸ m/s). Energia spoczynkowa E₀ ≈ 5,11·10⁵ eV, EB — energia całkowita w B. (c = 3,00·10⁸ m/s.)

Zadanie 10.1. Oblicz iloraz energii EB/E₀ (w zaokrągleniu).

Zadanie nr 4.1 · Matura 2023

Zadanie 4.1. Fala EM wysyłana przez sondę porusza się względem Ziemi z prędkością równą [A. c−v / B. c / C. c+v], ponieważ [1. prędkość fali EM nie zależy od ruchu źródła / 2. źródło unosi falę i zmniejsza jej prędkość / 3. prędkość fali jest zawsze powiększona o prędkość źródła].

A2 c − v — bo źródło unosi falę i zmniejsza jej prędkość
B1 c — bo prędkość fali EM nie zależy od ruchu źródła
C3 c + v — bo prędkość fali jest powiększona o prędkość źródła
B2 c — bo źródło unosi falę
Zadanie nr 10.1 · Matura 2023

Zadanie 10.1. Na którym wykresie (A–D) prawidłowo przedstawiono zależność energii całkowitej E elektronu od jego prędkości?

A wykres bez asymptoty przy v = c
B wykres: E(0)=mc², rośnie z asymptotą pionową przy v = c
C wykres liniowy E(v)
D wykres malejący

📘Teoria 1

Postulaty szczególnej teorii względności (klasa 4 LO)

Pierwszy

Prawa fizyki są jednakowe we wszystkich układach inercjalnych.

Drugi

Prędkość światła w próżni jest stała i niezależna od ruchu źródła.

Konsekwencje

Względność czasu i długości.

∑Wzory 1

Postulaty szczególnej teorii względności
$$c = \text{const} \quad \text{w każdym układzie inercjalnym}$$

Do czego służy: podstawa teorii Einsteina. Dwa postulaty: (1) prawa fizyki są jednakowe we wszystkich układach inercjalnych; (2) prędkość światła w próżni jest stała ($c \approx 3\cdot 10^8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$) i niezależna od ruchu źródła i obserwatora.

🧩Quizy 1

✍Zadania dodatkowe 13

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr FZ23.1

Oblicz czynnik Lorentza dla cząstki poruszającej się z prędkością $v=0{,}6c$.

Zadanie nr FZ23.2

Oblicz energię spoczynkową elektronu o masie $9{,}11\cdot10^{-31}$ kg ($c=3\cdot10^8\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$). Wynik podaj w dżulach.

Zadanie nr FZ23.3

Sonda oddalająca się od Ziemi z prędkością $v$ wysyła falę elektromagnetyczną. Prędkość tej fali zmierzona na Ziemi jest równa:

A $c-v$
B $c$
C $c+v$
D zależy od kierunku obserwacji
Zadanie nr FZ23.4

Rakieta porusza się względem Ziemi z prędkością bliską $c$. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. Obserwator na Ziemi stwierdzi, że zegar w rakiecie chodzi wolniej niż jego własny.
  2. Zmierzona z Ziemi długość rakiety jest mniejsza od jej długości spoczynkowej.
  3. Astronauta stwierdzi, że jego własny zegar chodzi wolniej.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P/P 1. P, 2. P, 3. P
P/P/F 1. P, 2. P, 3. F
P/F/P 1. P, 2. F, 3. P
P/F/F 1. P, 2. F, 3. F
F/P/P 1. F, 2. P, 3. P
F/P/F 1. F, 2. P, 3. F
F/F/P 1. F, 2. F, 3. P
F/F/F 1. F, 2. F, 3. F
Zadanie nr FZ23.5

Cząstka porusza się z prędkością $v=\tfrac12c$, a jej energia kinetyczna wynosi $E_k=79{,}05$ keV. Oblicz energię spoczynkową tej cząstki.

Zadanie nr FZ23.6

Elektron rozpędzono do prędkości $v=2{,}00\cdot10^8\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ ($c=3{,}00\cdot10^8$). Oblicz iloraz energii całkowitej do spoczynkowej oraz energię kinetyczną elektronu w keV ($E_0=511$ keV).

Zadanie nr FZ23.7

Mion powstaje w górnych warstwach atmosfery i żyje średnio $2{,}2\ \mu$s w swoim układzie. Porusza się z prędkością $0{,}98c$. Oblicz, jak długo żyje w układzie związanym z Ziemią i jaką drogę przebywa.

Zadanie nr FZ23.8

Proton ma energię kinetyczną równą jego energii spoczynkowej ($E_0=938$ MeV). Oblicz iloraz $\dfrac vc$ dla tego protonu.

Zadanie nr FZ23.9

Rakieta o długości spoczynkowej $120$ m porusza się względem Ziemi z prędkością $0{,}8c$. Oblicz jej długość zmierzoną z Ziemi oraz czas, jaki według obserwatora na Ziemi zajmie jej przelot obok punktu pomiarowego.

Zadanie nr FZ23.10

Wykaż, że dla cząstki o energii całkowitej $E$ i energii spoczynkowej $E_0$ zachodzi $\dfrac vc=\sqrt{1-\left(\dfrac{E_0}{E}\right)^2}$, i oblicz $\dfrac vc$ dla cząstki, której energia całkowita jest $5$ razy większa od spoczynkowej.

Zadanie nr 1

Sformułuj dwa postulaty szczególnej teorii względności.

Zadanie nr 2

Wyjaśnij, dlaczego wniosek o stałości prędkości światła jest sprzeczny z „codzienną" intuicją dodawania prędkości.

Zadanie nr 3

Podaj, jaka prędkość jest prędkością graniczną w przyrodzie i co z tego wynika.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.