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:

Диагностика уровня развития эстетического воспитания младших школьников с ЗПР
Экспериментальное исследование проводилось в ИП «Центр семьи и детства “Умка”» города Новый Уренгой. В исследовании приняли участие дети 4 А класса, в количестве 8 человек. Исследование включало в себя три этапа: 1 этап – констатирующий этап эксперимента; 2 этап – формирующий этап эксперимента; 3 э ...

Развитие познавательных способностей средствами математического образования в школе первой ступени
На современном этапе развития начальное образование ориентировано на тезис активности ребенка в процессе обучения. В этом состоит один из важнейших направлений развития общеобразовательной школы, модернизация которой предполагает ориентацию образования не только на усвоение обучающихся определенной ...

Средства музыкальной выразительности
Музыка – это вид искусства, который отражает действительность и воздействует на человека посредством осмысленных и особым образом организованных по высоте и во времени последовательностей звуков разной длительности, высоты, громкости, тембра, ритма, тональности, созданных человеком и воспроизводимы ...