Для релятивистской частицы импульс выражается через энергию и массу следующим образомp = sqrt(E^2 - m^2c^2)
Гдеp - импульс частицыE - энергия частицыm - масса частицыc - скорость света.
Исходя из условия задачи, кинетическая энергия частицы равна ее энергии покояE = mc^2
Тогда импульс частицыp = sqrt((mc^2)^2 - m^2c^2p = sqrt(m^2c^4 - m^2c^2p = sqrt(m^2c^2 (c^2 - 1)p = mc sqrt(c^2 - 1)
Если кинетическая энергия увеличивается в n = 4 раза, то новая энергияE' = 4mc^2
Импульс для новой энергииp' = sqrt((4mc^2)^2 - m^2c^2p' = sqrt(16m^2c^4 - m^2c^2p' = sqrt(15m^2c^2p' = mc * sqrt(15)
Отношение изменения импульса к начальному импульсу(p' - p) / p = (mc sqrt(15) - mc sqrt(c^2 - 1)) / (mc * sqrt(c^2 - 1)(p' - p) / p = (sqrt(15) - sqrt(c^2 - 1)) / sqrt(c^2 - 1)
Значение скорости света c = 1, поэтому(p' - p) / p = (sqrt(15) - sqrt(1 - 1)) / sqrt(1 - 1(p' - p) / p = (sqrt(15) - 0) / (p' - p) / p = sqrt(15)
Таким образом, импульс частицы изменится в sqrt(15) ≈ 3.87 раза.
Для релятивистской частицы импульс выражается через энергию и массу следующим образом
p = sqrt(E^2 - m^2c^2)
Где
p - импульс частицы
E - энергия частицы
m - масса частицы
c - скорость света.
Исходя из условия задачи, кинетическая энергия частицы равна ее энергии покоя
E = mc^2
Тогда импульс частицы
p = sqrt((mc^2)^2 - m^2c^2
p = sqrt(m^2c^4 - m^2c^2
p = sqrt(m^2c^2 (c^2 - 1)
p = mc sqrt(c^2 - 1)
Если кинетическая энергия увеличивается в n = 4 раза, то новая энергия
E' = 4mc^2
Импульс для новой энергии
p' = sqrt((4mc^2)^2 - m^2c^2
p' = sqrt(16m^2c^4 - m^2c^2
p' = sqrt(15m^2c^2
p' = mc * sqrt(15)
Отношение изменения импульса к начальному импульсу
(p' - p) / p = (mc sqrt(15) - mc sqrt(c^2 - 1)) / (mc * sqrt(c^2 - 1)
(p' - p) / p = (sqrt(15) - sqrt(c^2 - 1)) / sqrt(c^2 - 1)
Значение скорости света c = 1, поэтому
(p' - p) / p = (sqrt(15) - sqrt(1 - 1)) / sqrt(1 - 1
(p' - p) / p = (sqrt(15) - 0) /
(p' - p) / p = sqrt(15)
Таким образом, импульс частицы изменится в sqrt(15) ≈ 3.87 раза.