Какова масса электрона при условии его ускорения в ускорителе до скорости, равной половине скорости света (3*10^8 м/с)? Масса покоя электрона составляет 9,1*10^-31 кг.
Ответ:
Е = mc^2,
где Е — энергия, m — масса объекта, c — скорость света.
Известно, что ускоренный электрон достигает скорости, равной половине скорости света. Это означает, что его энергия (Е) равна половине энергии покоя (Е0). Мы можем записать это следующим образом:
Е = (1/2)Е0.
Теперь мы можем подставить значения единицы энергии покоя (Е0) в формулу относительности Эйнштейна:
(1/2)Е0 = mc^2.
Мы также знаем, что масса покоя электрона (m0) составляет 9,1*10^-31 кг. Заменим эту массу на m0 в нашей формуле:
(1/2)Е0 = m0c^2.
Теперь мы можем решить эту формулу относительно массы (m) ускоренного электрона. Для этого поделим обе стороны на c^2:
m = (1/2)Е0 / c^2.
Теперь подставим известные значения:
m = (1/2) * 9,1*10^-31 кг / (3*10^8 м/с)^2.
Проводя рассчеты, выясняем, что масса электрона при условии его ускорения до скорости, равной половине скорости света (3*10^8 м/с), составляет около 1,012*10^-31 кг.
Таким образом, масса электрона при ускорении до половины скорости света составляет приблизительно 1,012*10^-31 кг.