Похожие вопросы
2025-11-10 22:09:43
На сколько процентов полная энергия протона, вылетающего из ускорителя со скоростью 0,7 · c, превышает его энергию покоя? Ответ округлите до целого.
Физика 11 класс Специальная теория относительности полная энергия протона энергия покоя скорость протона ускоритель физика 11 класс процентное превышение энергии
2025-11-10 22:10:22
Для решения этой задачи нам нужно использовать формулы для энергии покоя и полной энергии частицы. Полная энергия протона (E) определяется как сумма его энергии покоя (E0) и кинетической энергии (K). В релятивистской физике полная энергия выражается через массу покоя и скорость.
1. Сначала найдем энергию покоя протона:
- Энергия покоя E0 = mc^2, где m - масса покоя протона, c - скорость света.
2. Теперь найдем полную энергию протона, который движется со скоростью v = 0,7c:
- Полная энергия E = γmc^2, где γ (гамма) - релятивистский фактор, определяемый как γ = 1 / √(1 - (v^2 / c^2)).
3. Подставим значение скорости v:
- γ = 1 / √(1 - (0,7c)^2 / c^2) = 1 / √(1 - 0,49) = 1 / √(0,51) ≈ 1,4.
4. Теперь можем найти полную энергию:
- E = γmc^2 ≈ 1,4 * mc^2.
5. Теперь найдем, на сколько процентов полная энергия превышает энергию покоя:
- Процентное превышение = ((E - E0) / E0) * 100%.
- Подставим значения: (1,4mc^2 - mc^2) / mc^2 * 100% = (0,4mc^2 / mc^2) * 100% = 40%.
Таким образом, полная энергия протона, вылетающего из ускорителя со скоростью 0,7c, превышает его энергию покоя на 40%.