درس العلماء جسيمات الميونات (وهي جسيمات أولية) في المختبر فوجدو أنها تتحلل إلى جسيمات أخف منها خلال زمن (2.2μs). والمطلوب:
- فيزياء
- 2021-05-22
- HalaHamid
الأجوبة
كلاسيكياً:
زمن رحلة الميونات:
t = 2.2*10-6 s
سرعة الميونات:
v = 0.995*3*108 = 2.985*108 m/s
d = v.t = 2.985*108*2.2*10-6 = 656.7 m
وهو ليس الارتفاع الأقصى الفعلي بالنسبة لمراقب أرضي فمن الخطأ تطبيق القوانين الكلاسيكية على جسيم سرعته قريبة من سرعة الضوء في الخلاء.
نسبياً:
عمر الميونات في المختبر و(هي ساكنة تقريباً بالنسبة للمراقب الأرضي):
t0 = 2.2*10-6 s
عمر الميونات وهي متحركة:
t = ϒ.t0
ϒ = 1/√1-(v2/c2)
ϒ = 1/√1-((0.995c)2/c2)
ϒ = 1/√0.00975 = 10
t = 10*2.2*10-6 = 2.2*10-5 s
لحساب أقصى ارتفاع يمكن أن تكون قد تولدت عنده الميونات:
d = v.t = 0.995*108*2.2*10-5 = 6567 m
المراقب الذي يتحرك مع الميونات يعتبرها ساكنة بالنسبة له فيكون زمن رحلتها:
t0 = 2.2*10-6 s
أما المسافة التي تقطعها الميونات بالنسبة لهذا المراقب (المراقب يرى الأرض تقترب منه بسرعة 0.995c):
L = L0/ϒ = 6567/10 = 656.7 m
أسئلة مشابهة
القوائم الدراسية التي ينتمي لها السؤال
