Задача № 56

Найти скорость частицы, если её кинетическая энергия составляет половину энергии покоя. Ответ представить в гигаметрах в секунду и округлить до десятых.

Решение

При движении со скоростями, близкими к скорости света, нельзя считать кинетическую энергию так, как это принято в классической механике. Полная энергия движущегося тела равна , энергия покоя равна . Разность этих значений и представляет собой энергию, обусловленную движением частицы:

.

По условию кинетическая энергия равна половине энергии покоя :

.

Релятивистская масса  и масса покоя  связаны уравнением:

.

С учётом этого уравнение для энергии получится в виде:

.

Ответ: скорость частицы 0,24 Гм/с.