помогите, пожалуйста. Найдите до какой скорости надобно разогнать 2 протона,чтоб они

Помогите, пожалуйста. Найдите до какой скорости надо разогнать 2 протона,чтобы они могли сблизиться до радиуса деяния ядерных сил (10^-15 м), преодолевая Кулоновское отталкивание. Какой термодинамической температуре подходит эта скорость?

Задать свой вопрос
1 ответ


Воспользуемся поначалу классическим (нерелятивистским) энергетическим расчётом.

Начальная кинетическая энергия
2-ух протонов с приданной им скоростью:

 E_o = \frac m_p v^2 2 + \frac m_p v^2 2 = m_p v^2 \ ;


Начальная возможная энергия 2-ух протонов
взаимодействующих электрически:

 U_o = k \frac e^2 R \ ,     где     R \     начальное расстояние.


Конечная кинетическая энергия двух протонов
в предверии возникновения ядерных сил:

 E = = m_p v_ocm^2 \     где     v_ocm \     остаточная скорость.


Конечная возможная энергия 2-ух протонов
взаимодействующих электрически:

 U = k \frac e^2 r \ ,     где     r \approx 10^-15 \    м окончательное расстояние
перед началом деяния ядерных сил.


По закону сохранения энергии
полная начальная энергия одинакова полной конечной:

 E_o + U_o = E + U \ ;

 m_p v^2 + k \frac e^2 R = m_p v_ocm^2 + k \frac e^2 r \ ;

 m_p v^2 - m_p v_ocm^2 = k \frac e^2 r - k \frac e^2 R \ ;

 m_p ( v^2 - v_ocm^2 ) = k e^2 ( \frac1r - \frac1R ) \ ;

 v^2 - v_ocm^2 = \frac k e^2  m_p  ( \frac1r - \frac1R ) \ ;

 v^2 = v_ocm^2 + \frac k e^2  m_p  ( \frac1r - \frac1R ) gt; \frac k e^2  m_p  ( \frac1r - \frac1R ) \ ;

 v_min^2 = \frac k e^2  m_p  ( \frac1r - \frac1R ) \ ;

положим, что    R \sim 1 \    метр.

 v_min = e \sqrt \frack m_p  ( \frac1r - \frac1R )  \ ;

 1.6 \cdot 10^-19 \cdot \sqrt \frac 9 \cdot 10^9  1.67 \cdot 10^-27  ( \frac1 10^-15  - \frac11 )  \approx 1.6 \cdot 10^-19 \cdot \sqrt \frac 3^2 \cdot 10^36  1.67  ( 10^15 - 1 )  \approx

 \approx 1.6 \cdot 10^-19 \cdot 3 \cdot 10^18 \cdot \sqrt 6 \cdot 10^14  \approx 0.48 \cdot 2.45 \cdot 10^7 \approx 0.48 \cdot 2.45 \cdot 10^7 \approx 1.18 \cdot 10^7 \ ;

 v_min \approx 1.18 \cdot 10^7 \    м/с    \approx 11 \ 800 \    км/с.


Приобретенная скорость в 30 раз меньше скорости света, а это означает, что отношение традиционного расчёта энергии к релятивистскому составляет:

 ( \frac1 \sqrt 1 - ( \frac130 )^2   - 1 ) / \frac12( \frac130 )^2  \approx 1.000834 \ ,

т.е. даёт условную ошибку около 0.000834, либо около 0.0834%, так что нет никакой неободимости создавать корректировку расчётов, так как сокрости протонов для заданных критерий малы, т.е. они - дорелятивистские.


Ответ:  v_min \approx 11 \ 800 \    км/с.



Вова Демарин
спасибо Вам огромное
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Последние вопросы
задание экономиоти Рассмотри ситуацию: человек живёт на Крайнем Се-вере. С помощью каких

Экономика.

Человек живет на Крайнем Севере. С помощью каких благ удовлетворяются потребности

Экономика.

там лежат три яйца.у дома рос клен.Это гнездо сойки.на клёне гнездо

Русский язык.

Тыныштық күйіндегі карусель 35 с-та 3,0 рад/с бұрыштық жылдамдықпен үдей қозғалады.

Разные вопросы.

Сочинение на тему "Русский язык не сможет умереть!"

Математика.

Приветствую! Меня зовут Станислав, я представляю компанию under.site. Хотел бы предложить интересное решение

Разные вопросы.

Масса трёх одинаковых пакетов чая 180г чему равна масса

Математика.

Газообразный аммиак объёмом 2.24 л (н.у.) был полностью поглощён 14.68 мл

Химия.

Упражнение 2 Выпишите глаголы и вставьте пропущенные буквы

Русский язык.

Радиус окружности, описанной около равностороннего треугольника, равен 6. Найдите сторону треугольника

Геометрия.

Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт