Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 41
Текст из файла (страница 41)
В результате этого цикла четыре ядра водорода,'Н (протона) превращаются в ядро гелия , "Не, а также образу ются три у -кванта, два позизрона и два нейтрино. Записав эту реакцию определиге выделяющуюся в этом процессе энергию. Дайте определение и объясните происхождение первичного и вто- ричного космического излучения. 'Р " .
Объясните происхождение мягкого и жесткого компонентов вторичного космического излучения. Представьте схематически и объясните происхождение электрон- но-познтронно-фотонного, или каскадного, ливня Запишите схемы распада положительного и отрицательного мюо- нов. При соударении высокоэнергетического положительного мюона н электрона образуются два нейтрино. Запишите эту реакцию н объясните, какой тип нейтрино образуется.
При захваге протоном отрицательного мюона образуется нейтрон лу и еще одна час гица. Запишите эту реакцию и определите, ч ю это за частица. Принимая, что энергия релятивистских мюоиов в космическом излучении составляет 3 ГэВ, определите расстояние, проходимое мюонами за время их жизни, если собственное время жизни мюона го = 2,2 мкс, а энергия покоя Ео =100 МэВ. Известно, что продукты распада заряженных пионов испытывают дальнейшийраспад.
Запишите цепочку реакцийдля л - и л- Ответ л~ — > д'+ сок„, д — э се+ оогк + огл Ответ е, = 67,7 м в. О>пвпп 'л -> ~у+ ее+ о„ Отвегп . = 2?з,1т,. Решение Дано Е=2е„с, 2 сл+ ал — ь2у т„=1,675 1О ~ кг е е =— 2' Е = е„сз. е — ? У Отвеюп е=247,5 м в. Опявееп е = 942 мэв, < 574> е л - мезон распадается в состоянии покоя на два у - кванта. Принимая массу покоя пиона равной 264,1т,, определите энергюо каждого из возникших у -квантов. Известно, что распад нейтрального короткоживущего каона происходит по схеме К, -+ л + л . Принимая, что до момента распада каон покоился и его масса покоя составляет 974т,, определите массу покоя образовавшихся заряженных л - мезонов, если известно, что масса каждого образовавшегося пиона в 1,733 раза больше его массы покоя.
К - мезон распадается (в состоянии покоя) на два пиона. П ипи- Р мая массу покоя каона равной 966,2 т, и пренебрегая разностью масс заряженного и нейтрального пионов, определите энергию каждого из возникших пионов. Назовите и охарактеризуйте четыре типа фундаментальных взаимодеиствий, а также сравните радиусы их лействия. Какое из взаимодействий является универсазьным.
Что называется изотопическнм мультиплетом и изотопическим олином? Возможно ли вынужденное излучение, если фотоны были бы фер- мионами? Дайте объяснение. Объясните, в чем заключается принцип зарядового сопряжения. Запишите продукты распада антииейтрона. При столкновении нейтрона и антинейтрона происходит их аннигиляция, в результате чего возникают два У - кванта, а энергия частиц переходит в энергию у - квантов. Определите энергию каждого из возникших у - квантов, принимая, что кинетическая энергия нейтрона и позитрона до их столкновения пренебрежимо мала. Перечислите основные свойства нейтрино и антинейтрино и объясните, чем оии отличаются по современным представлени- ям друг от друга. 2) к+оп — э р+ д; 3) к+ р э оп+ „ое.
Ответ Ответ !) ао. + оп -э ру ь ое' 2) ок„+ол — э р+ д . о о- ~ ! о 3) оке+ р-э ол+ „е. Ответ Барионное число В: мезоны: В = О; барионы: В = 1 . 2)К вЂ” ьд - Р„; !О)=(+1)+(-1) разрешен„ 3) л' -~ л' ч е + е ' 10) е(-1)+1+1)+(-1) запрещен; 4) К' -+ е' -о л~ + о,; !0) =( — !)+(0).>(+1) разрешен. (577к! (,576) Выбрав из четырех типов нейтрино ! о„р„о„, |у„) правильное„ напишите недостающие обозначения (к) в каждой из приведенных реакций: !) к+ ол-> р+ ~~е; Назовите элементарную частицу, обладающую наименьшей мас- сой покоя. Чему равен электрический заряд этой частицы? Элементарным частицам приписывают квантово-механическую величину — четность. Что она характеризует? В чем заключается закон сохранения четности и при каких взаимодействиях он выполняется? Объясните, какая характеристика элементарных частиц положена в основу деления адронов на мезоны и барионы.
Объясните, к какой группе элементарных частиц и почему относится:1) Л -гиперон; 2)протон; 3)тау-лептон; 4) ло-мезон. Обьясните, к какой группе элементарных частиц и почему отноо ситек. 1) мюонное нейтрино; 2) нейтрон; 3) фотон; 4) К -мезон, Перечислите, какие величины сохраняются для процессов взаимопревращаем ости элементарных частиц, обусловленных слабым и сильным взаимодействиями.
1. Энергия. 2. Импульс. 3. Момент импульса. 4. Зарядовое число. 5. Массовое число. 6. Спин. 7. Лептонное число. 8. Барионное число. 9. Изотопический спин (только сильное взаимодействие). 10. Странность !только сильное взаимодействие). 11. Четность (только сильное взаимодействие). 12. Очарование (только сильное взаимодействие).
Определите, какие из приведенных ниже процессов разрешены законом сохранения лептонного числа: 1) р-+ л+е +о,; 2) К -+В чю„;3) л'-+р'+е ~-е+;4) К'-эе+-ол +о,. ОтВЕт 1) р-+и+е" -оо,; 10) =(0)+(-1)+(~.1) разрешен; Ответ 2) р+ р-+ Х + Л +К" +К Ответ 1) "-»у' 2) р+К' — э т; +и +и . Ответ Ответ < 579> Определите, какие из приведенных ниж е пропессов запрещены законом сохранения странно и: 1) ст: ) р+и -+К+К 2) р+л — ь ~'+К; 3) р+и — + де+~~; 4), К О+н -+ ьК +л.
1) р+ л -+ п~ + К"; (О)+ (О) = (-1)+ (+ 1), разрешен; 2) р+и +з'+К вЂ”. (О) + (О) и (-1) + (-1), запрещен; 3) р+,,Ло+~ . (О) + (О) и (-1) -ь (-1), запрещен; 4) р+и — > К +К'+и, (О)+ (О) = (-1) ь (+1) + (О), разрешен. Ниже приведены запрещенные способы распада. Перечислите для каждого из них законы сохранения, которые о 1)и -+ р +и„; 2) К +и — >й +К'+К~;3) р+ и — ь А +Х' 1)и -+ ) и -+ д + и„; лептонное число: (0) и (+1) + (+1) ° ) + и -ь й + К + К; зарядовое число: (-1) + (О) и (-1) + (+1) + (О) ' 3) р+и-+ Л +Х'; странность: (О)+(0)и(-1)+(-1). Ниже приведены запрещенные способы распада. Пе ечи а.
еречислика доге из них законы сохранения, которь торые в ием нарушаются: 1) р+р-+р+и'', 2) и +р-эК +т."; 3) и +и-+Ал+К 4) и — >р +е'+е, Исследование взаимопревращаемости злементарных частиц привело к открытию нового свойства симметрии — операции зарядового сопряжения, заключающееся в том, что при замене частицы на античастицу в уравнении данной реакции получается новая реакция. Примените операцию зарядового сопряжения к следующим пропессам: 1) Х' -+ р+и; Поимените операцию зарядового сопряжения (см.
задачу 7.126) к следующим процессам: 1) и"-+2у; 2) р+ К -+Х" +и'+и . Охарактеризуйте основные свойства кварков (антикварков) — зарядовые числа (злектронное и барионное), спин, странность, цвет, очарование, прелесть. Обьясните, почему понадобилось введение внутренних характе- ристик кварков — цвета и очарования. Запишите, какие комбинации известных в настоящее время квар- ков воспроизводят свойства: 1) нейтрона; 2) протона; 3) и' -мезона; 4) и -мезона; 5) Е - гиперона. 1) и-нейтрон(иЫ); 2) р- протон(иве); 3) и'- метов(ш(); 4) л - мезон ( йи ); 5) Е~-гиперон(ийз).
Важнейшие формулы, используемые в задачнике Ь Физические основы механики а„= от~)т. а„= Ев; (а) = —. глт .У=-и! . 2 3 Второй закон Ньютона К=та=— др д! Теорема Штейнера У =.Ус+ та г Сита трения скольжения Е = у')тт. 2 а л г М = [гК]. М = [гК], . о=2!о1 а! а! в=ортов 2 Мгновенная мощность т) А )Ч= — =Кч бт Ь = [гр] = [г, ич] . от= а!о+в!. в! точшотх 2 <,580~~' Средняя скорость и среднее ускоре- ние Мгновенная скорость и мгновенное ускорение ттг,гч ч= —; а= —.
ЬС ' бт Тантенциальная и нормальная составляющая ускорения тто т)! Полное ускорение а=а,+а„; а=эта, +а ! г л Кинематнческие уравнения равнопе- ременного поступательного движения Угловая скорость н угловое ускорение бто до! от= —; в= —. бт б! Кинематические уравнения равнопе ременного вращательного движения Связь между линейными и угловыми величинами при вращательном дви- жении Нмпульс (количество движения) р= тч. Закон сохранения импульса (для замкнутой системы) л р= ~~!,т,ч, = сопя! Работа переменной силы на участке траектории 1 — 2 г А=]Г сова Йв ! Кинетическая энергия ли Т= —, 2 Потенциальная энергия тела, поднятоп! над поверхностью Земли П= тф.
Потенциальная энергия упрутодеформированного тела П= 2 ' Полная механическая энергия системы Е=Т+П. Закон сохранения механической энергии (для консервативной системы) Т+ П = Е = сопят . Скорость шаров массами т! и тг после абсолютно упругого центрального удара (т! агг)о!+2лчттг . Ю!' = и!+ тг (тг-т!)от+ 2ттп! П2 т!+ тг Скорость шаров после абсолютно неупругого удара т !ч!+ тгч, ч= и !тг Момент инерции системы (тела) л .У= ~тг, . ~=! Моменты инерции полого и сплошного цилиндров (илн диска) относительноо оси симметрии 2, ) 7 .У=тй; /= — тЯ-. 2 Момент инерции шара относительно оси, проходящей через центр шара 2 2 ,У= — ттг .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
