Какая масса у протона, который движется со скоростью 1,3⋅108 м/с?

Question

Физика: Какая масса у протона, который движется со скоростью 1,3⋅108 м/с? Мы предполагаем, что масса покоя протона равна mp = 1,67⋅10−27

Магический_Трюк · Accepted Answer

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу энергии относительности, известную как формула Эйнштейна:

E = m c^{2}

где

E

- энергия,

m

- масса и

c

- скорость света.

Мы можем использовать данную формулу, чтобы найти энергию протона, движущегося со скоростью

1, 3 \cdot 10^{8}

м/c. Затем мы можем воспользоваться известным фактом, что энергия связана с массой следующим образом:

E = m c^{2}

Разделив обе части уравнения на

c^{2}

, получим:

m = \frac{E}{c^{2}}

Теперь найдем энергию протона при данной скорости. Используя формулу кинетической энергии, которая задается следующим образом:

E = \frac{1}{2} m v^{2}

где

m

- масса,

v

- скорость, мы можем найти энергию протона. Подставим значения:

E = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2}

E = \frac{1}{2} \cdot (1, 67 \cdot 10^{- 27}) \cdot (1, 3 \cdot 10^{8})^{2}

Теперь, чтобы найти массу протона, мы подставляем найденное значение энергии в формулу

m = \frac{E}{c^{2}}

:

m = \frac{E}{c^{2}}

m = \frac{\frac{1}{2} \cdot (1, 67 \cdot 10^{- 27}) \cdot (1, 3 \cdot 10^{8})^{2}}{(3 \cdot 10^{8})^{2}}

После вычислений получим около:

m \approx 1, 535 \cdot 10^{- 27}

Таким образом, масса протона, движущегося со скоростью

1, 3 \cdot 10^{8}

м/с примерно равна

1, 535 \cdot 10^{- 27}

кг.

Какая масса у протона, который движется со скоростью 1,3⋅108 м/с? Мы предполагаем, что масса покоя протона равна