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:

Использование современных педагогических технологий по формированию и развитию творческого студенческого коллектива
Творческая деятельность – важнейший вид духовной деятельности человека, эффективность которой обуславливается сочетанием мотивационно-целевой, операционной, содержательной, когнитивно-творческой составляющих, направленных на проявление и реализацию индивидуальности. Среди видов искусства, оказывающ ...

Опрос учащихся по плану и применение беседы на уроках
Изучение истории через произведение живописи, историческую беллетристику, кино объективно необходимо, так как повышает интерес к истории, расширяет знания, а главное – поднимает на новую ступень качественное видение, понимание прошлого. Такой образности конкретности, колорита эпохи, таких переживан ...

Сущность самореализации учащихся
Проблема самореализации субъекта приобретает все большую актуальность во многих науках о человеке: философии, социологии, этике, психологии, педагогике и т.д. Начнем изучение интересующего нас феномена с точки зрения психологической науки. В зарубежной психологии проблема реализации человеком своей ...