Question

Найти скорость космической частицы, если полная энергия ее в 5 раз больше энергии покоя?

Answer 1

Для начала, давай разберемся с понятием полной энергии и энергии покоя.

Полная энергия частицы состоит из энергии покоя (E0) и кинетической энергии (K). Энергия покоя - это энергия, которую имеет частица при полной остановке, то есть когда ее скорость равна нулю. Кинетическая энергия - это энергия, связанная с движением частицы.

По условию задачи, полная энергия частицы в 5 раз больше энергии покоя. Мы можем записать это в виде уравнения:

E = E0 + K

где E - полная энергия, E0 - энергия покоя, K - кинетическая энергия.

Теперь давай посмотрим, как можно выразить эту энергию через скорость.

Кинетическая энергия частицы зависит от ее массы (m) и скорости (v) и вычисляется по формуле:

K = (1/2) * m * v^2

где m - масса частицы, v - скорость частицы.

Заметим, что энергия покоя частицы можно выразить через ее массу и скорость света в вакууме (c), используя знаменитую формулу Альберта Эйнштейна:

E0 = m * c^2

Теперь можно подставить данные выражения в уравнение для полной энергии:

E = m * c^2 + (1/2) * m * v^2

Учитывая, что полная энергия частицы в 5 раз больше энергии покоя (E = 5 * E0), получаем:

5 * m * c^2 = m * c^2 + (1/2) * m * v^2

Упростим это уравнение:

4 * m * c^2 = (1/2) * m * v^2

Теперь давай выразим скорость частицы:

2 * m * c^2 = m * v^2

v^2 = 2 * c^2

v = sqrt(2 * c^2)

v = sqrt(2) * c

Итак, мы получили, что скорость космической частицы равна квадратному корню из двух, умноженному на скорость света в вакууме.

Это точный и подробный ответ на данный вопрос.