Задача Вычислить скорость, полную и кинематическую энергию протона в тот момент, когда...

0 голосов
117 просмотров

Задача
Вычислить скорость, полную и кинематическую энергию протона в тот момент, когда его масса равна массе покоя α-частицы.


Физика (20 баллов) | 117 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Масса альфа частицы равна 4,001506179125 атомным единицам массы (около 6,644656·10−27 кг).
Масса протона 1,007 276 466 812 а.е.м. или  1,672 621 777(74)·10−27 кг.
image \sqrt{1- \frac{v^2}{c^2} } = \frac{m_{p}}{m_{α}} " alt="m_{α}= \frac{m_{p}}{ \sqrt{1- \frac{v^2}{c^2} } } => \sqrt{1- \frac{v^2}{c^2} } = \frac{m_{p}}{m_{α}} " align="absmiddle" class="latex-formula">
image 1- \frac{v^2}{c^2} = (\frac{m_{p}}{m_{α}})^2 => v = c \sqrt{1-(\frac{m_{p}}{m_{α}})^2} = " alt="=> 1- \frac{v^2}{c^2} = (\frac{m_{p}}{m_{α}})^2 => v = c \sqrt{1-(\frac{m_{p}}{m_{α}})^2} = " align="absmiddle" class="latex-formula">
=3*10^8 \sqrt{1- (\frac{1}{4})^2 } = 2,9047 * 10^8
Полная энергия вычисляется по формуле E=Mc^2, при этом M - это масса протона, равная массе α-частицы.
E = 6,644656·10−27 кг * 9 *10^{16} = 59,8 *10^{-9}
Кинетическая энергия равна разнице между полной энергией (уже нашли) и энергией покоя (она равна массе протона в покое на скорость света в квадрате)
E_{k}= 59,8 * 10^{-9}- 15 * 10^{-9}= 44,8 * 10^{-9}

(570 баллов)
0

спасибо большое за конкретное решение и описание,сами бы мы не додумались))))))))