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:

Особенности проведения интегрированных уроков биологии и химии в общеобразовательных учреждениях
Сегодня на уроках биологии, кроме классно-урочной формы организации учебного процесса, целесообразно использовать нетрадиционные формы обучения, такие как интегрированные уроки. Они могут применяться при изучении нового материала, при его обобщении и закреплении. Проводятся эти уроки, как правило, ...

Обучение различным видам чтения
Рассмотренные упражнения создают предпосылки для функционирования чтения как речевой деятельности. Однако для того чтобы учащиеся воспринимали его как определенную деятельность, соответствующую уровню их интеллектуального развития, необходимо соблюдать еще ряд условий. 1. Следует подбирать тексты, ...

Формирование оценочной шкалы тестового контроля
Шкала—средство фиксации результатов измерения свойств объектов путем упорядочения их в определенную систему чисел, в которой отношение между отдельными результатами выражено в соответствующих числах. В процессе упорядочения каждому элементу совокупности наблюдаемых эмпирических данных — результату ...