第6章 狭义相对论自测题答案

第六章 狭义相对论自测题

1、狭义相对论的基本假设是 物理规律在一切惯性系中都具有相同的数学表达形式。和 在任何惯性系中所测得的光在真空中的传播速度都是相等的。

2、写出洛伦兹坐标变换式。

3、写出相对论质量、相对论动量、相对论能量的表达式。

4、静止时边长为a 的正立方体，当它以速率u 沿与它的一个边平行的方向相对于S ¢系运动时，在S ¢系中测得它的体积将是多大？

5、宇宙射线与大气作用时能产生π介子衰变，此衰变在大气上层放出叫做μ子的基本粒子。这些μ子的速度接近光速（0.998 c v =）。由实验测得的静止μ子的平均寿命等于

62.210 s -´，试问在8000 m 高空由π介子衰变放出的μ子能否达到地面？

6、在S 系中观察到在同一地点发生两个事件，第二事件发生在第一事件之后2 s 。在S ¢系中观察到第二事件在第一时间后3 s 发生。求在S ¢系中这两个事件的空间距离。

7、在S 系中观察到在两个事件同时发生在x 轴上，其间距离是1 m 。在S ¢系中观察着两个事件的距离是2 m 。求在S ¢系中这两个事件的时间间隔。

8、一对双胞胎兄弟，20岁时，哥哥以0.8 c 的速度乘飞船一直不停的飞行，假设当弟弟30岁的时候哥哥返回到地球，则在弟弟所在的参考系看来哥哥比他要年轻了多少岁？

哥哥所测的飞船里的时间是固有时'100.66t y y ==⨯= 所以年轻了4岁 9、一个质子的静止质量为27p 1.6726510kg m -= ，一个中子的质量为

27n 1.6749510kg m -= ，一个质子和一个中子结合成氘核的静质量为27D 3.3436510kg m -= 。求结合过程中发出的能量是多少MeV ？