Яку частку своєї кінетичної енергії втратить ядро Дейтерію, коли воно зіштовхнеться з практично нерухомим ядром Літію-6

Яку частку своєї кінетичної енергії втратить ядро Дейтерію, коли воно зіштовхнеться з практично нерухомим ядром Літію-6 у пружному лобовому зіткненні?
Загадочный_Лес

Загадочный_Лес

Для решения данной задачи нам понадобится знание законов сохранения энергии и импульса.

1. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов объектов до и после столкновения должна быть одинаковой. В данном случае, практически нерухомое ядро лития-6 не будет иметь импульса до столкновения, так как оно практически нерухомое.

2. Закон сохранения энергии гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергий объектов до и после столкновения должна быть одинаковой. У нас отсутствует потенциальная энергия в данной задаче, поэтому мы будем сосредотачиваться только на кинетической энергии.

3. Перед столкновением, кинетическая энергия движущегося ядра дейтерия представляется формулой:
\[КЕ_1 = \frac{1}{2}m_1v_1^2\]
где \(m_1\) - масса ядра дейтерия, \(v_1\) - его скорость.

4. После столкновения, практически нерухомое ядро лития-6 получает скорость \(v_2\) и приобретает кинетическую энергию \(КЕ_2\), которую мы хотим найти.

5. Согласно закону сохранения импульса, импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:
\[m_1v_1 = m_2v_2\]
где \(m_2\) - масса ядра лития-6.

6. Используя данное равенство, мы можем выразить скорость ядра лития-6:
\[v_2 = \frac{m_1v_1}{m_2}\]

7. Для нахождения кинетической энергии ядра лития-6 после столкновения, нам нужно использовать следующую формулу:
\[КЕ_2 = \frac{1}{2}m_2v_2^2\]

8. Подставим выражение для \(v_2\) из пункта 6 в формулу из пункта 7 и упростим выражение:
\[КЕ_2 = \frac{1}{2}m_2 \left(\frac{m_1v_1}{m_2}\right)^2\]
\[КЕ_2 = \frac{1}{2}m_1v_1^2\]

9. Так как \(m_1v_1^2\) - это кинетическая энергия ядра дейтерия до столкновения (как было определено в пункте 3), следовательно, кинетическая энергия ядра лития-6 после столкновения будет такой же:
\[КЕ_2 = \frac{1}{2}m_1v_1^2\]

Таким образом, ядро дейтерия не теряет никакую часть своей кинетической энергии в пружинном лобовом столкновении с практически нерухомым ядром лития-6.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello