Квантовая Физика… — Задание ЕГЭ по физике №00048032

Ракета летит почти со скоростью света, поэтому работают законы теории относительности. Разберём каждую величину отдельно.

Длина ракеты в системе Земли. Движущееся тело для неподвижного наблюдателя сокращается вдоль направления движения:

$$l=l_0\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}.$$

Чем больше $v$, тем меньше корень, тем короче ракета для наблюдателя на Земле. Длина уменьшится — цифра $2$.

Полная энергия ракеты.

$$E=\dfrac{mc^2}{\sqrt{1-v^2/c^2}}.$$

С ростом скорости знаменатель уменьшается, энергия растёт. Полная энергия увеличится — цифра $1$.

Энергия покоя ракеты. $E_0=mc^2$ — в ней нет скорости вовсе: это энергия ракеты в её собственной системе, где она покоится. Масса ракеты не меняется, значит, энергия покоя не изменится — цифра $3$.

В таблицу: $2$, $1$, $3$.

Проверим себя. Полная энергия всегда больше энергии покоя и с ростом скорости уходит от неё всё дальше — а сама энергия покоя остаётся постоянной меркой. Так и вышло.