ЗАНЯТИЕ 3 « РЕШЕНИЕ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ ЧАСТИ «С»

ЗАНЯТИЕ 3 « РЕШЕНИЕ НЕСТАНДАРТНЫХ
ЗАДАЧ ЧАСТИ «С»
АВТОР - РЫБИНА ЛИЛИЯ НИКОЛАЕВНА
УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ МОУ «СОШ № 84» ЗАТО
СЕВЕРСК
E-mail: RLN2005@mail.ru
C 6 : π0 –мезон массой 2,4 10-28кг
распадается на два ϒ –кванта.
Найдите модуль импульса одного из
образовавшихся ϒ –квантов в
системе отсчёта, где первичный π0 –
мезон покоится.
Задача очень простая, если додуматься до
важного приёма:
1.Согласно формуле Эйнштейна энергия любого
тела, в том числе и π0 –мезона находится по
формуле Е=mc2
2. Как известно, импульс –это произведение
массы тела на его скорость, в данной задаче р =
mc , формулу для энергии можно представить в
виде Е=mcс=рс. Этот момент имеет
принципиальное значение, итак, энергию можно
представить как произведение импульса на
скорость.
3. А теперь приведём окончательное решение :
Энергия π0 –мезона Е=mc2 расходуется на
энергию двух ϒ –квантов, которые образуются
при распаде мезона. Согласно закону
сохранения энергии можем записать :
mc2 = рс +рс =2 рс, следовательно,
mc =2р, а это в свою очередь значит
р = mc/2 =2,4 10-28кг· 3 108м/с/2 =3,6·10-20 кг· м/с
Перед тем как решать задачу нужно
применить особый приём:
Е =mv2/2, распишем формулу в виде
Е =mvv/2 = pv/2, а теперь домножим
числитель и знаменатель на массу,
получим
Е = pvm/2m, после этого получится
Е =р2/2m, именно в таком виде формула
нужна для решения задачи
Задача тоже не сложная, нужно только увидеть
«подводные камни», итак :
1. ЭДС индукции, которая возникает в проводнике,
движущемся в магнитном поле, находится по формуле :
ε= BvL SIN α , здесь В – индукция магнитного поля, Тл, V –
скорость движения проводника в магнитном поле м/с, L –
длина проводника, α – угол между вектором В и
проводником. Первый подводный камень, который нужно
увидеть заключается как раз в угле α. Угол, который стоит
в формуле и угол , который дан в задаче -это совершенно
разные углы. Важно понять и, что угол в формуле равен (90
- α), то есть угол между вектором В и проводником,
составляет 60 градусов, следовательно, ε = Вv L SIN 60ᵒ
2. Теперь найдём скорость движения проводника.
Обычно абитуриенты пытаются использовать для
этого формулы кинематики, но нужно увидеть, что
для этой цели нужно применить закон
сохранения энергии.
Брусок на вершине наклонной плоскости обладает
потенциальной энергией , которая переходит в
кинетическую по мере спуска бруска вниз по
плоскости:
mgh = mv2/2, масса, естественно, сокращается, и,
окончательно, получаем V = √(2gh). Высоту h
найдём по геометрическим формулам, по
чертежу четко видно h= L sin α.
Сведём теперь все формулы воедино,
получим:
ε= В v L SIN 60ᵒ =
В L SIN 60ᵒ √(2g l sin α) =
= 0,1 0,5 0,87 √ (2 10 1,6 0,5) =0,174 В