На сколько процентов превышает полная энергия протона, вылетающего из ускорителя со скоростью v=0,8 c, его энергию

Тема урока: Релятивистская энергия

Пояснение: Для решения данной задачи мы будем использовать концепцию релятивистской энергии. Релятивистская энергия (E) выражается формулой:

E = (γ - 1) * mc^2

где γ (гамма) - фактор Лоренца, m - масса протона, c - скорость света.

Для начала найдем фактор Лоренца:

γ = 1 / √(1 - (v/c)^2)

где v - скорость протона, c - скорость света.

В нашей задаче v равно 0,8 c. Подставим это значение в формулу γ:

γ = 1 / √(1 - (0,8)^2) = 1 / √(1 - 0,64) = 1 / √(0,36) = 1 / 0,6 = 1,6667

Теперь мы можем найти релятивистскую энергию:

E = (γ - 1) * mc^2 = (1,6667 - 1) * mc^2 = 0,6667 * mc^2

Полная энергия протона, вылетающего из ускорителя, превышает его энергию покоя на 0,6667 * mc^2 или примерно на 66,67%.

Пример: Какова полная энергия протона, вылетающего из ускорителя со скоростью v=0,6 c?

Совет: Для более глубокого понимания релятивистской энергии, рекомендуется изучить физические законы, связанные с относительностью движения и физикой элементарных частиц.

Проверочное упражнение: Если скорость протона в ускорителе равна 0,9 c, насколько процентов его полная энергия превышает энергию покоя?