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:

Показатели сформированности нравственных качеств у детей старшего дошкольного возраста
Для проверки полученных результатов был проведен контрольный эксперимент. Участие принимали все дети экспериментальной группы, то есть 12 человек.Контрольный эксперимент проходил после серии сюжетно-ролевых игр с нравственным содержанием. Детям экспериментальной и контрольной группы были даны те же ...

Особенности творческого воображения детей младшего школьного возраста
У ребенка воображение формируется в игре и вначале неотделимо от восприятия предметов и выполнения с ними игровых действий. У детей 6-7 лет воображение уже может опираться и на такие предметы, которые вовсе не похожи на замещаемые. Большинство детей не любит очень натуралистические игрушки, предпоч ...

Развитие исторического сознания школьников во внеклассной работе
ХХ век подверг серьезному испытанию российское общество. Мы наблюдаем уничтожение таких величайших жизненных ценностей, как человек, его жизнь и здоровье, Родина, патриотизм. Общество, лишенное здоровых ценностей, не сможет существовать. Новая система ценностей российского общества формируется боле ...