Во сколько раз масса протона увеличится при его движении со скоростью 240000 км/с относительно покоя? (ответ: примерно

Сергеевна

61

Для решения данной задачи нам понадобится знание о теории относительности и формулах, связывающих массу тела в покое и его массу при движении со скоростью близкой к скорости света.

Согласно теории относительности, масса тела увеличивается при его движении со скоростью, близкой к скорости света. Это явление называется релятивистским увеличением массы. Формула, которая связывает массу в покое (массу протона в данном случае) и массу при движении со скоростью, выглядит следующим образом:

\[ m = \frac{{m_0}}{{\sqrt{1 - \frac{{v^2}}{{c^2}}}}} \],

где \( m \) - масса при движении со скоростью, \( m_0 \) - масса в покое, \( v \) - скорость движения и \( c \) - скорость света в вакууме.

В данном случае, масса протона в покое составляет \( m_0 = 1.67 \times 10^{-27} \) кг. Скорость движения протона равна 240000 км/с, что равно \( v = 2.4 \times 10^8 \) м/с. Скорость света в вакууме равна \( c = 3 \times 10^8 \) м/с.

Подставим значения в формулу и произведем вычисления:

\[ m = \frac{{1.67 \times 10^{-27}}}{{\sqrt{1 - \frac{{(2.4 \times 10^8)^2}}{{(3 \times 10^8)^2}}}}} \].

Решая эту формулу, получим значение массы при движении протона со скоростью 240000 км/с. Делаем необходимые вычисления:

\[ m \approx 1.943 \times 10^{-27} \] кг.

Узнайте, что скорость протона, близкая к скорости света, приводит к примерному увеличению его массы в 1,67 раза. Для определения этого значения нужно разделить массу при движении на массу в покое и округлить до двух знаков после запятой:

\[ \text{Ответ: примерно в 1.67 раза} \].