Вопрос:

9. При движении ракеты её видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах, сокращается по закону l = l₀ * √(1 - v²/c²), где l₀ = 20 м – длина покоящейся ракеты, c = 3 * 10⁵ км/с – скорость света, а v – скорость ракеты (в км/с). Какова должна быть минимальная скорость ракеты, чтобы её наблюдаемая длина стала не более 19,2 м? Ответ выразите в км/с.

Ответ:

Решение:
1. Подставим значения в формулу: $$l = l_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}$$
$$19.2 = 20 \sqrt{1 - \frac{v^2}{(3 * 10^5)^2}}$$
2. Разделим обе части на 20: $$\frac{19.2}{20} = \sqrt{1 - \frac{v^2}{9 * 10^{10}}}$$
$$0.96 = \sqrt{1 - \frac{v^2}{9 * 10^{10}}}$$
3. Возведем обе части в квадрат: $$0.96^2 = 1 - \frac{v^2}{9 * 10^{10}}$$
$$0.9216 = 1 - \frac{v^2}{9 * 10^{10}}$$
4. Выразим v²:
$$\frac{v^2}{9 * 10^{10}} = 1 - 0.9216$$
$$\frac{v^2}{9 * 10^{10}} = 0.0784$$
5. Найдем v²:
$$v^2 = 0.0784 * 9 * 10^{10}$$
$$v^2 = 0.7056 * 10^{10}$$
6. Найдем v:
$$v = \sqrt{0.7056 * 10^{10}} = \sqrt{0.7056} * 10^5 = 0.84 * 10^5 = 84000$$ км/с

Ответ: 84000