Каково будет отношение массы движущегося протона к его покоящейся массе, если скорость протона составляет 240000 км/с?

Тема вопроса: Относительность массы

Описание: Согласно специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, масса движущегося тела зависит от его скорости. Это означает, что масса тела увеличивается с его скоростью. Отношение массы движущегося протона к его покоящейся массе (m) можно вычислить с использованием формулы:

\[ m = \frac{{m_0}}{{\sqrt{1-\frac{{v^2}}{{c^2}}}}} \]

где:
m_0 - покоящаяся масса протона,
v - скорость протона,
c - скорость света в вакууме (приблизительно 3 * 10^8 м/с).

В данной задаче, покоящаяся масса протона m_0 известна и составляет около 1,67 * 10^-27 кг. Скорость протона v составляет 240000 км/с или 240000000 м/с. Подставив эти значения в формулу, получим:

\[ m = \frac{{1,67 * 10^{-27}}}{{\sqrt{1-\frac{{(240000000)^2}}{{(3*10^8)^2}}}}} \]

Вычислив это выражение, мы получаем приблизительно 1,67 раза (до двух значащих цифр) - именно такое будет отношение массы движущегося протона к его покоящейся массе.

Совет: Для лучшего понимания относительности массы и других аспектов специальной теории относительности, рекомендуется изучить основы физики и математики, включая алгебру и геометрию. Прежде чем приступать к решению сложных задач, убедитесь, что вы понимаете базовые концепции и формулы, используемые в данной области.

Задание для закрепления: Каково будет отношение массы электрона, движущегося со скоростью 0,8 скорости света, к его покоящейся массе? (Подсказка: скорость света в вакууме составляет примерно 3 * 10^8 м/с, масса покоящегося электрона составляет около 9,11 * 10^-31 кг).