Сколько составляет кинетическая энергия протона, движущегося со скоростью v = 0,5С, если его энергия покоя равна

Физика: Кинетическая энергия протона

Разъяснение:
Кинетическая энергия протона связана с его скоростью и энергией покоя. Для расчета кинетической энергии нам необходимо использовать следующую формулу:

*K = (γ - 1)mc^2*

где K - кинетическая энергия, γ - коэффициент Лоренца, m - масса протона, С - скорость света, c^2 - квадрат скорости света.

Чтобы найти коэффициент Лоренца (γ), мы можем использовать формулу:

*γ = 1 / √(1 - (v^2 / c^2))*

где v - скорость протона, c - скорость света.

Дано, что скорость протона равна v = 0,5С, а его энергия покоя равна 938 МэВ. Мы знаем, что энергия покоя (mc^2) протона равна 938 МэВ. Таким образом, нам необходимо найти кинетическую энергию (K).

Пример использования:
Задача: Сколько составляет кинетическая энергия протона, движущегося со скоростью v = 0,5С, если его энергия покоя равна 938 МэВ?

Решение:
Для начала мы должны вычислить коэффициент Лоренца (γ) по формуле:

*γ = 1 / √(1 - (v^2 / c^2))*

Подставляя значения, получим:

*γ = 1 / √(1 - (0,5^2 / 1^2)) = 1 / √(1 - 0,25) = 1 / √0,75 ≈ 1,155*

Теперь мы можем найти кинетическую энергию протона по формуле:

*K = (γ - 1)mc^2*

Подставляя значения, получим:

*K = (1,155 - 1) * 938 МэВ ≈ 0,155 * 938 МэВ ≈ 145,19 МэВ*

Таким образом, кинетическая энергия протона, движущегося со скоростью v = 0,5С, равна примерно 145,19 МэВ.

Совет:
При решении задач по кинетической энергии важно обратить внимание на правильную формулу и подстановку значений одного из базовых параметров, таких как скорость или масса, для получения правильного ответа. Также помните, что единицы измерения должны быть одинаковыми при подстановке в формулы.

Практика:
Найдите кинетическую энергию протона, движущегося со скоростью v = 0,7С, если его энергия покоя равна 938 МэВ.