Какова масса протона (в.а.е.м), летящего со скоростью 1,8 108м/с? Массу покоя протона считать равной 1 а.е.м.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой энергии:

E = γmc^2

Где:
E - полная энергия протона,
γ - коэффициент Лоренца (γ = 1/√(1 - v^2/c^2)),
m - масса протона,
c - скорость света (3 * 10^8 м/с).

Сначала найдем коэффициент Лоренца:

γ = 1/√(1 - v^2/c^2) = 1/√(1 - (1,8 10^8)^2/(3 10^8)^2) ≈ 1,5

Теперь можем найти полную энергию протона:

E = γmc^2 = 1,5 1 а.е.м (3 10^8 м/с)^2 ≈ 4,5 10^-10 Дж

Так как 1 а.е.м = 1,67 * 10^-27 кг, то масса протона (в килограммах) будет:

m = E/c^2 = 4,5 10^-10 Дж / (3 10^8 м/с)^2 ≈ 5 * 10^-27 кг

Теперь найдем массу протона в атомных единицах массы (а.е. м):

m_a.e.м = m / (1,67 * 10^-27) ≈ 3

Итак, масса протона, летящего со скоростью 1,8 * 10^8 м/с, равна приблизительно 3 а.е.м.