ФИЗИКА, 11 КЛАСС. ОЧЕНЬ СРОЧНО!!!
Относительно инерциальной системы отсчета, связанной со звездами, навстречу друг другу с одинаковыми скоростями 200000 км/с движутся две частицы. Скорость света, испущенного одной из частиц относительно другой, равна: 1) 500000 км/с; 2) 400000 км/с; 3) 300000 км/с; 4) 0.

В этой задаче рассматривается ситуация, в которой две частицы движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями, равными 200 000 км/с, в инерциальной системе отсчета, связанной со звездами. Нужно найти скорость света, испущенного одной из частиц относительно другой.

Для решения задачи воспользуемся законом сложения скоростей в специальной теории относительности (СТО), так как скорости близки к скорости света, и классическая (ньютоновская) механика тут не подходит.

Основное уравнение для сложения скоростей в СТО:

Если две частицы движутся навстречу друг другу с скоростями $v_1$ и $v_2$ относительно наблюдателя, то скорость света, испущенного одной частицей относительно другой, вычисляется по следующей формуле:

где:

• $u$ — скорость света относительно второй частицы,
• $v_1$ и $v_2$ — скорости частиц относительно инерциальной системы отсчета,
• $c$ — скорость света в вакууме (300 000 км/с).

В нашей задаче скорости частиц одинаковы и равны 200 000 км/с, так что можно записать:

Теперь подставим значения и упростим:

Таким образом, скорость света, испущенная одной частицей относительно другой, составляет примерно 277 777 км/с. Это означает, что скорость света в этой ситуации не достигает 300 000 км/с из-за того, что частицы движутся с большими скоростями относительно друг друга.

Ответ на задачу: правильный вариант — это 300 000 км/с (по сути, скорость света останется постоянной, так как мы используем закон сложения скоростей в СТО).

Ответ: 3) 300000 км/с.