1. Какова будет скорость второй частицы (v’2) после абсолютно упругого столкновения с первой частицей? 2. Какое

Bulka

19

1. Для решения этой задачи нам понадобится закон сохранения импульса при абсолютно упругом столкновении. Согласно этому закону, сумма импульсов до и после столкновения должна оставаться неизменной.

Изначально пусть первая частица имеет массу m₁ и скорость v₁, а вторая частица имеет массу m₂ и скорость v₂. После столкновения, первая частица сохраняет свою скорость v₁, а вторая частица получает новую скорость v"₂.

Запишем закон сохранения импульса по каждой из осей:
\(m₁ * v₁ + m₂ * v₂ = m₁ * v₁ + m₂ * v"₂\).

Поскольку частицы сталкиваются абсолютно упруго, то это также означает сохранение кинетической энергии. Из формулы кинетической энергии \(K = \frac{1}{2} * m * v^2\), мы знаем, что кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости.

Таким образом, чтобы решить эту задачу, нам потребуется найти значения масс и скоростей обеих частиц.

2. Для решения этой задачи сначала нам потребуется найти скорость α-частицы после столкновения с гелием. Затем мы можем использовать эту скорость, чтобы найти кинетическую энергию α-частицы.

У нас есть энергия K=4 мкДж. Нам также дано, что гелий рассеивается под углом 60°. Мы можем использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии, чтобы найти неизвестные значения.

Если мы обозначим массу гелия как m₁, скорость гелия после столкновения как v", массу α-частицы как m₂, скорость α-частицы до столкновения как v₀ и угол рассеяния как θ, мы можем записать следующие уравнения:

Закон сохранения импульса по оси x:
\[m₁ * v₀ = m₁ * v" * \cos(60°) + m₂ * v" * \cos(θ)\]

Закон сохранения импульса по оси y:
\[0 = m₁ * v" * \sin(60°) - m₂ * v" * \sin(θ)\]

Закон сохранения энергии:
\[K = \frac{1}{2} * m₁ * v"² + \frac{1}{2} * m₂ * v"²\]

С этими уравнениями мы можем решить систему и найти значения скорости α-частицы (v") и энергии α-частицы (E). Воспользуйтесь приведенными уравнениями для расчета численных значений.