Π-мезон, що перебуває у спокої, розпадається на мюон і нейтрино. Яка швидкість мюона який утворився? Маса спокою π-мезона 273 m e , а маса спокою мюона 207 me , де me - маса електрона. Вважайте що нейтрино має нульову масу спокою !

Швидкість мюона, який утворився при розпаді π-мезона, можна визначити за до закону збереження енергії та імпульсу. Закон збереження енергії вимагає, щоб сума енергій усіх частинок до розпаду дорівнювала сумі енергій після розпаду. Закон збереження імпульсу вимагає, щоб сума імпульсів до розпаду була рівна сумі імпульсів після розпаду.

Почнемо з виразу для енергії π-мезона:

E_π = m_π * c^2,

де E_π - енергія π-мезона, m_π - його маса спокою, c - швидкість світла.

Також мюон утворюється у спокої, тому його енергія також може бути записана як:

E_μ = m_μ * c^2,

де E_μ - енергія мюона, m_μ - його маса спокою.

Нейтрино має нульову масу спокою, тому його енергію можна записати як:

E_ν = m_ν * c^2 = 0,

де E_ν - енергія нейтрино, m_ν - його маса спокою.

Закон збереження енергії стверджує, що сума енергій перед розпадом повинна бути рівна сумі енергій після розпаду:

E_π = E_μ + E_ν.

Підставляючи значення енергій, отримуємо:

m_π * c^2 = m_μ * c^2 + 0.

Скасовуючи спільний множник c^2 та переносячи частинки на протилежні боки рівності, отримуємо:

m_π = m_μ.

Отже, маса π-мезона дорівнює масі мюона.

Враховуючи надані значення маси спокою, отримуємо:

m_π = 273 me = 273 * 9.10938356 × 10^(-31) kg,
m_μ = 207 me = 207 * 9.109383

56 × 10^(-31) kg.

Таким чином, швидкість мюона, який утворився, буде такою ж, як швидкість π-мезона, і вона залежатиме від енергії руху мюона та відношення його маси до його енергії. Додаткові дані про швидкість мюона не надані, тому конкретне значення швидкості не може бути визначено.