Векторные диаграммы импульсов в задачах о столкновениях частиц

Остановимся на механическом описании процессов неупругого и упругого соударений, имеющем прикладное значение в разных разделах физики. Рассмотрим сначала "самопроизвольный" (без воздействия внешних сил) распад частицы на две составные части - на две частицы, движущиеся после распада независимо друг от друга. Наиболее просто процесс выглядит в системе отсчета, в которой частица до распада покоилась; в этой системе будет покоиться центр масс двух образовавшихся после распада частиц. Назовем эту систему отсчета Ц-системой. По закону сохранения импульса сумма импульсов обеих образовавшихся после распада частиц в Ц-системе равна нулю, т.е. импульсы частиц равны по модулю и направлены в противоположные стороны Модуль импульса каждой частицы определяется из закона сохранения энергии:

(2.4 1)

где и - массы образовавшихся частиц, и - их внутренние энергии, - внутренняя энергия исходной частицы. Тогда энергия распада

. (2.4 2)

Распад возможен при ε>0. Из (2.4 1) и (2.4 2) находим:

(2.4 3)

где - приведенная масса образовавшихся частиц. Скорости частиц после распада в Ц-системе: и .

Перейдем к системе отсчета, в которой первичная частица движется до распада со скоростью . Эту систему отсчета обычно называют лабораторной системой (JI-системой). Пусть скорость одной из частиц после распада в JI-системе равна , а в Ц-системе равна . Тогда

или ; (2.4 4), , (2.4 5)

где - угол выпета частицы по отношению к направлению скорости . Зависимость скорости распадной частицы от направления ее вылета в JI-системе может быть представлена с помощью диаграмм (рисунок 8).

A А

О О

Рисунок 8.

Из рисунка 8 видно, что при частица может вылететь под любым углом ; при - только вперед под углом, где

Педагогические заметки:

Причины попадания семьи в группу риска
Семья является одной из важных сфер и одним из главных объектов социальной работы. Семья представляет собой сложное социальное, комплексное, многофункциональное понятие, формы жизнедеятельности людей, обусловленные существующими общественно-экономическими и юридическими нормами. Сегодня в России св ...

Социо-культурная среда современной сельской местности
Сельская жизненная среда включает в себя все, что создано человеком: пространство деревень, усадьбы и другие застройки, архитектуру, дороги, поля, леса, возделанные и обработанные человеком. В 70-е годы идея укрупнения хозяйств привела к объединению колхозов, совхозов, районов, объектов социально – ...

Методический инструментарий по формированию коммуникативных навыков
С началом нового века в мировой теории и практике обучения иностранным языкам появились многочисленные методы, направленные на формирование коммуникативных навыков. Вместе с изменением методов интенсивно развивалось само понятие метод обучения. В настоящее время это понятие не имеет строго однознач ...