Рассчитайте, во сколько раз уменьшится скорость атома гелия после центрального упругого столкновения с неподвижным атомом водорода, масса которого в 4 раза меньше массы атома гелия. Должен получиться ответ: в 1,67 раза Нужно решение с объяснением.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса:
m1 v1 = m2 v2,
где m1 - масса атома гелия, v1 - его скорость до столкновения, m2 - масса атома водорода, v2 - его скорость после столкновения.

Так как масса атома водорода в 4 раза меньше массы атома гелия, то m2 = m1 / 4.
Также из условия известно, что столкновение центральное и упругое, следовательно, сохраняется кинетическая энергия:
(1/2) m1 v1^2 = (1/2) m1 v2^2.

Исключим v2 из двух уравнений:
v2 = v1 (m1 / m2)^(1/2) = v1 (4)^(1/2).

Таким образом, скорость атома водорода после столкновения будет в 2 раза больше скорости атома гелия. Следовательно, скорость атома гелия после столкновения уменьшится в 2 раза по сравнению со скоростью до столкновения.

Ответ: в 2 раза.