1.если кинетическая энергия частицы wк = 0,5mc² , то модуль ее скорости равен 2.модуль скорости движения частицы, при котором кинетическая энергия частицы равна ее энергии покоя,

45667889 45667889    1   04.06.2019 21:20    3

Ответы
valeraadyan valeraadyan  01.10.2020 19:26

ответ: 1. v\approx 0.745c либо же v \approx 2.24*10^{8} м/с

2. v\approx 0.866c либо же v \approx 2.6*10^{8} м/с

Объяснение:

1. Дано:

W_{k} =0.5mc^{2} = \dfrac{mc^{2}}{2}

-----------------------------------

v-?

Т.к. из условия задачи понятно, что итоговая скорость v, будет сопоставима со скоростью распространения электромагнитного излучения вакууме, то пользоваться классической механикой мы не будем, а перейдем на СТО и ЗСЭ

Согласно ЗСЭ

E=W_{k} + E_{0}

Где E - полная энергия тела; Согласно СТО  E=\dfrac{mc^{2} }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }

W_{k} - кинетическая энергия частицы

E_{0} - энергия покоя; E_{0}=mc^{2}

m - масса покоя данной частицы

Отсюда W_{k}= E- E_{0}

W_{k}= \dfrac{mc^{2} }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- mc^{2}W_{k}= mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1)

Согласно условию W_{k}= \dfrac{mc^{2}}{2}

Тогда mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1)= \dfrac{mc^{2}}{2}\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1= \dfrac{1}{2}\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }= \dfrac{3}{2}3\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }= 29(1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} })= 41-\dfrac{v^{2} }{c^{2} }=\dfrac{4}{9}\dfrac{v^{2} }{c^{2} }=\dfrac{5}{9}v=c\dfrac{\sqrt{5} }{3}

Отсюда v\approx 0.745c либо же v \approx 2.24*10^{8} м/с

2. Дано:

W_{k} = E_{0}

----------------

v-?

В задаче 1. мы уже вывели формулу кинетической энергии тела в том случае если у нас скорость тела v сопоставима со скоростью распространения электромагнитного излучения вакууме.

W_{k}= mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1)

Согласно условию задачи 2.

W_{k} = E_{0}W_{k} = mc^{2}

(названия переменных остались такими же как и в задаче)

Тогда  mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1)= mc^{2}\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }- 1= 1\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }= 22\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }= 14(1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} })= 11-\dfrac{v^{2} }{c^{2} }=\dfrac{1}{4}\dfrac{v^{2} }{c^{2} }=\dfrac{3}{4}v=c\dfrac{\sqrt{3} }{2}

Отсюда v\approx 0.866c либо же v \approx 2.6*10^{8} м/с

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика