Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Zadania dodatkowe

72.

Odpowiedz na poniższe pytania.

  1. Dla jakiej prędkości względnej γ=1,5γ=1,5 \gamma = \num{1,5}?
  2. Dla jakiej prędkości γ=100γ=100 \gamma =100?
73.

Odpowiedz na poniższe pytania.

  1. Dla jakiej prędkości względnej γ=2γ=2 \gamma =2?
  2. Dla jakiej prędkości γ=10γ=10 \gamma =10?
74.

Nieracjonalne wyniki. Naukowiec w laboratorium znajdującym się na Ziemi mierzy upływ czasu pomiędzy dwoma sygnałami z sondy kosmicznej i otrzymuje wynik 23,9h23,9h \SI{23,9}{\hour}. Na pokładzie sondy odcinek czasu między tymi samymi dwoma sygnałami wynosi dokładnie 24h24h \SI{24}{\hour}.

  1. Oblicz wartość γγ \gamma odpowiadającą tej sytuacji;
  2. Co się nie zgadza w otrzymanym wyniku?
  3. Które założenia są błędne?
75.
  1. Jak długo zajmie astronaucie z Przykładu 5.5 przebycie 4,34,3 \num{4,3} roku świetlnego z prędkością 0,999 44c0,999 44c \num{0,99944} c (mierzoną przez obserwatora na Ziemi)?
  2. Jaki upływ czasu zaobserwuje astronauta?
  3. Sprawdź, czy oba te wyniki powiązane są czynnikiem czasoprzestrzennym γ=30γ=30 \gamma = 30, jak zostało podane w przykładzie.
76.
  1. Jak szybko lekkoatleta musiałby przebiec 100m100m \SI{100}{\metre}, aby widział, że przebiegł 100 jardów (91,44m91,44m \SI{91,44}{\metre})?
  2. Czy odpowiedź jest zgodna z faktem, że efekty relatywistyczne są trudne do zaobserwowania w codziennych warunkach? Wytłumacz.
77.

Astronauta mierzy długość swojego statku i otrzymuje wynik 100m100m \SI{100}{\metre}. Naukowiec obserwujący z Ziemi ten sam statek stwierdza, że jego długość wynosi jedynie 25m25m \SI{25}{\metre}.

  1. Oblicz wartość czynnika γγ \gamma dla tej sytuacji;
  2. Jaka jest prędkość statku względem Ziemi?
78.

Zegar na statku kosmicznym tyka raz na dziesięć tyknięć tego samego zegara na powierzchni Ziemi. Jaka jest prędkość statku względem Ziemi?

79.

Podczas badania lekarskiego tętno astronauty wynosi 6666 66 uderzeń na minutę. Tętno jest mierzone ponownie, gdy astronauta znajduje się na pokładzie statku kosmicznego lecącego z prędkością 0,5c0,5c \num{0,5} c względem Ziemi. Następnie pomiary tętna przeprowadzane są przez drugiego astronautę (A) znajdującego się na statku razem z badanym i zdalnie, przez lekarza na Ziemi (B).

  1. Zaproponuj metodę pomiarową, dzięki której lekarz (B) mógłby dokonać zdalnego pomiaru tętna astronauty;
  2. Jakie tętna zarejestrują obserwatorzy A i B?
80.

Statek kosmiczny (A) porusza się z prędkością c2c2 c/2 względem drugiego statku (B). Obserwatorzy na statkach A i B ustawiają swoje zegary w taki sposób, że zdarzenie – włączenie lasera, określone przez współrzędne xyztxyzt (x, y, z, t), w przypadku obu obserwatorów będzie miało współrzędne 0m0m0m0s0m0m0m0s (\SI{0}{\metre}, \SI{0}{\metre}, \SI{0}{\metre}, \SI{0}{\second}). Obserwator B włącza laser dla t=0st=0s t = \SI{0}{\second} i wyłącza dla t=θt=θ t = \theta w swoim układzie. Ile będzie wynosił upływ czasu między tymi zdarzeniami zarejestrowany przez obserwatora A?

81.

Weźmy pod uwagę obserwatorów z poprzedniego zadania. W układzie obserwatora A w czasie t=0st=0s t = \SI{0}{\second} na początku układu pojawia się foton; w tym samym czasie pojawia się inny foton o współrzędnych 1m0m0m1m0m0m (\SI{1}{\metre}, \SI{0}{\metre}, \SI{0}{\metre}).

  1. Oblicz współrzędne czasowe i przestrzenne tych dwóch zdarzeń w układzie odniesienia obserwatora B;
  2. W którym układzie zdarzenia te są jednoczesne, a w którym nie?
82.

Ponownie weźmy pod uwagę obserwatorów z poprzednich zadań. Pręt o długości 1m1m \SI{1}{\metre} zostaje położony na osi xx x układu odniesienia obserwatora B, zaczynając od początku, aż do x=1mx=1m x = \SI{1}{\metre}. Jaka jest długość pręta widziana z układu odniesienia obserwatora B?

83.

Obserwator znajdujący się na początku inercjalnego układu odniesienia SS S widzi błysk światła o współrzędnych x=150kmx=150km x = \SI{150}{\kilo\metre}, y=15kmy=15km y = \SI{15}{\kilo\metre} i z=1kmz=1km z = \SI{1}{\kilo\metre} w momencie t=4,510-4st=4,510-4s t = \SI{4,5e-4}{\second}. Jakie są współrzędne czasowe i przestrzenne tego zdarzenia w układzie SS S', jeżeli SS S' porusza się wzdłuż osi xx x (wspólnej dla układu SS S) z prędkością v=0,6cv=0,6c v = \num{0,6}c?

84.

Obserwator widzi dwa zdarzenia oddalone od siebie o 1,510-8s1,510-8s \SI{1,5e-8}{\second} w czasie i 800m800m \SI{800}{\metre} w przestrzeni. Jak szybko musi się poruszać drugi obserwator względem pierwszego, aby te dwa zdarzenia zachodziły dla niego jednocześnie?

85.

Obserwator stojący przy torach widzi dwa pioruny uderzające jednocześnie w końce 500m500m \SI{500}{\metre} pociągu w momencie, gdy środek pociągu mija go z prędkością 50ms50ms \SI{50}{\metre\per\second}. Wykorzystaj transformację Lorentza do obliczenia czasu pomiędzy uderzeniami piorunów, mierzonego przez pasażera siedzącego pośrodku pociągu.

86.

Dwa zdarzenia astronomiczne obserwowane z Ziemi zachodzą w odstępie 1s1s \SI{1}{\second} i są oddalone od siebie o 1,5109m1,5109m \SI{1,5e9}{\metre}.

  1. Ustal, czy separacja zdarzeń jest czasowa, czy przestrzenna;
  2. Określ, jaki ma to wpływ na zgodność ze szczególną teorią względności.
87.

Dwa zdarzenia astronomiczne obserwowane z Ziemi zachodzą w odstępie 0,3s0,3s \SI{0,3}{\second} i są oddalone od siebie o 2109m2109m \SI{2e9}{\metre}. Jak szybko musi przemieszczać się statek kosmiczny od jednego zdarzenia w stronę drugiego, aby zachodziły one dla niego jednocześnie?

88.

Oglądany z Ziemi statek kosmiczny będący w spoczynku zaczyna przemieszczać się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem równym gg g do momentu osiągnięcia prędkości c/2c/2 c/2 .

  1. Udowodnij, że zmiana czasu własnego jest związana ze zmianą czasu na Ziemi następującą zależnością: dτ=1v2c2dtdτ=1v2c2dt \d \tau = \sqrt{1-v^2/c^2} \d t;
  2. Znajdź wzór na czas potrzebny statkowi na osiągnięcie prędkości c/2c/2 c/2 mierzony z powierzchni Ziemi.
89.
  1. Praktycznie wszystkie galaktyki oddalają się od naszej Drogi Mlecznej. Jeżeli galaktyka znajdująca się 1210912109 \num{12e9} lat świetlnych od naszej oddala się z prędkością 0,9c0,9c \num{0,9} c, to z jaką prędkością musimy wysłać sondę, aby poruszała się w kierunku tej galaktyki z prędkością 0,99c0,99c \num{0,99} c względem niej?
  2. Ile czasie zajmie sondzie dotarcie do tej galaktyki? Możesz założyć, że prędkość naszej galaktyki jest stała;
  3. Ile czasu zajmie przesłanie sygnału z powrotem do naszej galaktyki?
90.

Załóżmy, że statek kosmiczny wracający na Ziemię z prędkością 0,75c0,75c \num{0,75} c może wystrzelić kanister z prędkością 0,5c0,5c \num{0,5} c względem statku.

  1. Jaka jest prędkość kanistra względem Ziemi, jeżeli został on wystrzelony w jej kierunku?
  2. Jaka będzie ta prędkość, jeżeli kanister zostanie wystrzelony w przeciwnym kierunku?
91.

Jakie będą prędkości z podpunktów (a) i (b) poprzedniego zadania, jeżeli statek będzie się oddalał od Ziemi?

92.

Jeżeli statek porusza się w kierunku Ziemi z prędkością 0,1c0,1c \num{0,1} c i wysyła kapsułę w stronę Ziemi z prędkością 0,1c0,1c \num{0,1} c względem Ziemi, to jaka jest prędkość kapsuły względem statku?

93.
  1. Załóżmy, że prędkość światła wynosi jedynie 3000ms3000ms \SI{3000}{\metre\per\second}. Myśliwiec poruszający się w stronę celu na Ziemi z prędkością 800ms800ms \SI{800}{\metre\per\second} wystrzeliwuje pociski, z których każdy ma prędkość wylotową 1000ms1000ms \SI{1000}{\metre\per\second}. Jaka jest prędkość pocisku względem celu?
  2. Jeżeli prędkość światła byłaby tak mała, to czy efekty relatywistyczne byłyby widoczne na co dzień? Omów zagadnienie.
94.

Załóżmy, że galaktyka oddala się od Ziemi z prędkością 1000kms1000kms \SI{1000}{\kilo\metre\per\second} i wysyła sygnał świetlny o długości fali równej 656nm656nm \SI{656}{\nano\metre}, charakterystycznej dla wodoru (najczęściej występujący pierwiastek we Wszechświecie).

  1. Jaką długość fali zaobserwujemy na Ziemi?
  2. Do jakiej grupy fal elektromagnetycznych możemy zaliczyć fale o takich długościach?
  3. Dlaczego możemy pominąć prędkość orbitowania Ziemi wokół Słońca?
95.

Sonda kosmiczna porusza się w stronę najbliższej gwiazdy z prędkością 0,25c0,25c \num{0,25} c. W trakcie lotu wysyła sygnał o częstotliwości 1GHz1GHz \SI{1}{\giga\hertz}. Jaką częstotliwość zaobserwujemy, gdy sygnał dotrze na Ziemię?

96.

W pobliżu centrum naszej galaktyki wodór w formie gazowej oddala się od nas, orbitując wokół czarnej dziury. Otrzymujemy sygnał elektromagnetyczny o długości fali 1900nm1900nm \SI{1900}{\nano\metre}. Jeżeli wiemy, że początkowo sygnał miał długość 1875nm1875nm \SI{1875}{\nano\metre}, to jaka jest prędkość gazu?

97.
  1. Oblicz prędkość pyłku o masie 1µg1µg \SI{1}{\micro\gram}, który ma taki sam pęd jak proton poruszający się z prędkością 0,999c0,999c \num{0,999} c;
  2. Co otrzymany wynik mówi nam o masie protonu w porównaniu z nawet najmniejszą ilością makroskopowej materii?
98.
  1. Oblicz czynnik γγ \gamma protonu, którego pęd wynosi 1kgms1kgms \SI{1}{\kilo\gram\metre\per\second};
  2. Jaka jest jego prędkość? Takie protony wchodzą w skład promieniowania kosmicznego o nieznanym pochodzeniu.
99.
  1. Wykaż, że relatywistyczne ujęcie drugiej zasady dynamiki Newtona wyraża się wzorem F=m1u2c232dudtF=m1u2c232dudt F = m/(1-u^2/c^2)^{3/2}\cdot \d u / \d t;
  2. Oblicz siłę potrzebną do przyspieszenia masy 1kg1kg \SI{1}{\kilo\gram} o 1ms21ms2 \SI{1}{\metre\per\second\squared}, gdy porusza się ona z prędkością c/2c/2 c/2 .
100.

Pozyton jest antycząstką elektronu, posiadającą taką samą masę. Gdy pozyton i elektron się spotykają, ulegają anihilacji, a ich masy zostają przekształcone w energię.

  1. Oblicz energię uwolnioną w trakcie takiego zdarzenia, zakładając, że możemy pominąć wpływ energii kinetycznej;
  2. Jeżeli energię tę skierować do pozytonu w formie energii kinetycznej, to jaką prędkość osiągnie pozyton?
  3. Jaką prędkość osiągnie elektron, jeżeli otrzyma on uwolnioną energię w formie energii kinetycznej?
101.

Ile wynosi energia kinetyczna w MeVMeV \si{\mega\electronvolt} pionu, którego czas życia wynosi 1,410-16s1,410-16s \SI{1,4e-16}{\second}, gdy mierzymy go w laboratorium, i 0,8410-16s0,8410-16s \SI{0,84e-16}{\second}, gdy pomiaru dokonujemy w układzie spoczynkowym pionu? Jego energia spoczynkowa wynosi 135MeV135MeV \SI{135}{\mega\electronvolt}.

102.

Oblicz energię kinetyczną neutronu o zmierzonym czasie życia równym 2065s2065s \SI{2065}{\second}, wiedząc, że jego energia spoczynkowa wynosi 939,6MeV939,6MeV \SI{939,6}{\mega\electronvolt}, a czas życia mierzony w układzie spoczynkowym wynosi 900s900s \SI{900}{\second}. Wynik podaj w MeVMeV \si{\mega\electronvolt}.

103.
  1. Udowodnij, że pc2mc22=γ21pc2mc22=γ21 (pc)^2/(mc^2)^2 = \gamma^2 - 1. Co oznacza, że dla dużych prędkości pcmc2pcmc2 pc \gg mc^2?
  2. Czy EpcEpc E \approx pc dla γ=30γ=30 \gamma = 30, jak w przypadku astronautki z paradoksu bliźniąt?
104.

Pewien neutron wchodzący w skład promieniowania kosmicznego osiąga prędkość 0,25c0,25c \num{0,25} c względem Ziemi.

  1. Jaka jest energia całkowita elektronu? Wynik podaj w MeVMeV \si{\mega\electronvolt};
  2. Oblicz pęd neutronu;
  3. Czy EpcEpc E \approx pc w tej sytuacji? Omów to zagadnienie w odniesieniu do podpunktu (a) poprzedniego zadania.
105.

Jaki jest czynnik γγ \gamma protonu o energii 938,3MeV938,3MeV \SI{938,3}{\mega\electronvolt} przyspieszonego za pomocą potencjału 1TV1TV \SI{1}{\tera\volt} (terawolt)?

106.
  1. Jaka jest wartość napięcia przyspieszającego dla elektronów w akceleratorze SLAC, jeśli γ=105γ=105 \gamma = 10^5?
  2. Jaka jest całkowita energia elektronów (praktycznie taka sama jak energia kinetyczna) wyrażona w GeVGeV \si{\giga\electronvolt}?
107.
  1. Wykorzystując dane z Tabeli 8.1, oblicz ubytek masy w beczce ropy naftowej po uwolnieniu energii;
  2. Wiedząc, że beczki te mieszczą 200l200l \SI{200}{\liter} ropy naftowej o gęstości 750kgm3750kgm3 \SI{750}{\kilo\gram\per\cubed\metre}, określ, jaki jest stosunek ubytku masy do masy początkowej (ΔmmΔmm \prefop{\Delta} m /m).
108.
  1. Oblicz energię uwolnioną podczas zniszczenia 1kg1kg \SI{1}{\kilo\gram} masy;
  2. Jak dużo kilogramów musiałoby zostać podniesionych na wysokość 10km10km \SI{10}{\kilo\metre}, aby uzyskać taką samą ilość energii?
109.

Akcelerator Van de Graffa wykorzystuje różnicę potencjałów 50MV50MV \SI{50}{\mega\volt} do przyspieszania naładowanych cząstek (np. protonów).

  1. Jaka jest prędkość protonu przyspieszonego przez takie napięcie?
  2. Jaka zaś w przypadku elektronu?
110.

Załóżmy, że średnio w swoim mieszkaniu zużywasz 500kWh500kWh \SI{500}{\kilo\watt\hour} energii elektrycznej miesięcznie.

  1. Na jak długo starczyłoby energii elektrycznej pozyskanej z rozpadu 1g1g \SI{1}{\gram} masy ze sprawnością 38%38% \SI{38}{\percent} na zasilanie twojego mieszkania?
  2. Jak wiele domów miałoby zapewnioną elektryczność na rok, z wykorzystania tego samego źródła energii?
111.
  1. Elektrownia jądrowa przekształca energię z rozszczepienia jądrowego w elektryczność ze sprawnością 35%35% \SI{35}{\percent}. Jaka masa ulega rozszczepieniu w ciągu jednego roku do produkcji ciągłej mocy 1000MW1000MW \SI{1000}{\mega\watt}?
  2. Czy uważasz, że możliwe byłoby zaobserwowanie ubytku masy przy początkowej masie paliwa 104kg104kg 10^4 \si{\kilo\gram}?
112.

Przez pewien czas rozważano projekt rakiet z napędem jądrowym, ale został on porzucony ze względu na kwestie bezpieczeństwa.

  1. Jaki ułamek masy rakiety musiałby zostać zniszczony, aby wynieść ją na niską orbitę Ziemi? Pomiń zmniejszenie przyspieszenia grawitacyjnego oraz przyjmij 250km250km \SI{250}{\kilo\metre} za wysokość orbity;
  2. Oblicz energię kinetyczną (klasyczną) i energię potencjalną w polu grawitacyjnym.
113.

Poprzez syntezę wodoru Słońce produkuje energię z mocą 3,851026W3,851026W \SI{3,85e26}{\watt}. Około 0,7%0,7% \SI{0,7}{\percent} każdego kilograma wodoru jest przekształcane w energię produkowaną przez Słońce.

  1. Ile kilogramów wodoru poddawane jest syntezie w każdej sekundzie?
  2. Jeżeli Słońce składa się w 90%90% \SI{90}{\percent} z wodoru i bez zmiany obecnego stadium ewolucji może spalić połowę swojej masy, to jak długo jest w stanie produkować energię w aktualnym tempie?
  3. Ile kilogramów masy traci Słońce w każdej sekundzie?
  4. Jaką część swojej masy straci Słońce w czasie obliczonym w podpunkcie (b)?
114.

Wykaż, że E2p2c2E2p2c2 E^2 - p^2 c^2 dla cząstki jest niezmiennikiem transformacji Lorentza.

Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.