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:

Разработка документов письменного инструктирования
Инструменты письменного инструктирования на уроках производственного обучения применяются карточки письменного инструктирования и контроля знаний во время вводного инструктажа и выполнения учащимися практического задания. Учащиеся могут вспомнить по карточкам содержание вводного инструктажа, не при ...

Творческие аспекты деятельности педагога
Современный педагог-профессионал немыслим вне творчества. Творчество - это все, что нас окружает. Прежде всего, это процесс и результат творческой деятельности: культура, искусство, знание, труд, «мысль творящая», красота. Творческий учитель - «это тот, кто открывает, умудряет и ободряет» (Н.Рерих) ...

Психологические механизмы воздействия игры на младших школьников
В теории игры К. Коффки, с точки зрения гештальтпсихологии, игре отводится огромнейшее значение в детском мире ребенка. Мир ребенка, согласно Коффке, похож на мир «примитивного человека», наделяющего живое и неживое мистическими свойствами, но такое обращение с вещами характерно только для детства. ...