Во сколько раз кинетическая энергия электрона меньше его энергии покоя при скорости 180 000 км/с?

  • 6
Во сколько раз кинетическая энергия электрона меньше его энергии покоя при скорости 180 000 км/с?
Путник_По_Времени_613
17
Определение кинетической энергии электрона связано с его скоростью и массой. Формула для вычисления кинетической энергии электрона выглядит следующим образом:

Ek=12mv2

Где Ek - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - скорость электрона.

Для решения задачи нам нужно знать массу электрона и значение его скорости.

Масса электрона составляет около 9.10938356×1031 кг.

Значение скорости электрона в задаче - 180 000 км/с. Однако, для решения задачи в системе Международных единиц (СИ), нам нужно перевести скорость в метры в секунду.

1 км = 1000 метров, поэтому 180 000 км/с = 180 000 × 1000 м/с = 180 000 000 м/с.

Теперь, используем эти значения в формуле кинетической энергии:

Ek=12×9.10938356×1031×(180000000)2

Раскроем скобки:

Ek=12×9.10938356×1031×32400000000000000

Упростим выражение:

Ek=4.0957228828×1014

Таким образом, кинетическая энергия электрона при скорости 180 000 км/с составляет 4.0957228828×1014 Дж (джоулей).

Теперь нам нужно вычислить соотношение между кинетической энергией и энергией покоя электрона.

Энергия покоя электрона вычисляется по формуле:

E0=mc2

Где E0 - энергия покоя электрона, m - масса электрона, c - скорость света (2.998×108 м/с).

Подставляем значения в формулу:

E0=9.10938356×1031×(2.998×108)2

Вычислим:

E0=9.10938356×1031×8.988036×1016

Упростим выражение:

E0=8.18710565×1014

Таким образом, энергия покоя электрона составляет 8.18710565×1014 Дж (джоулей).

Теперь мы можем найти соотношение между кинетической энергией и энергией покоя электрона:

Во сколько раз Ek меньше чем E0?E0Ek

Подставим значения:

8.18710565×10144.0957228828×1014

Выполним деление:

В ответе получаем21

Таким образом, кинетическая энергия электрона при скорости 180 000 км/с меньше его энергии покоя в 2 раза.