На сколько раз кинетическая энергия электрона меньше его энергии покоя, если его скорость составляет 180 000 км/с?
Разъяснение: Кинетическая энергия электрона определяется его скоростью и массой. Формула для вычисления кинетической энергии электрона выглядит следующим образом:
Кинетическая энергия (KE) = (1/2) * масса * скорость^2
Для вычисления разницы между кинетической энергией электрона и его энергией покоя, нам необходимо знать энергию покоя электрона. Энергия покоя электрона выражается формулой Эйнштейна:
Энергия покоя (E) = масса * скорость света^2
В данном случае, нам известна скорость электрона, равная 180 000 км/с. Чтобы вычислить разницу между кинетической энергией электрона и его энергией покоя, нужно выполнить следующие шаги:
1. Вычислить энергию покоя электрона, используя формулу Эйнштейна.
2. Вычислить кинетическую энергию электрона, используя формулу для кинетической энергии.
3. Найти разницу между кинетической энергией электрона и его энергией покоя.
Пример использования: Давайте вычислим разницу между кинетической энергией электрона и его энергией покоя при скорости 180 000 км/с.
Шаг 1: Вычислим энергию покоя электрона.
Масса электрона известна и равна приблизительно 9,10938356 × 10^-31 кг.
Скорость света равна приблизительно 3 × 10^8 м/с.
Используя формулу Эйнштейна, мы получаем:
Энергия покоя (E) = (9,10938356 × 10^-31 кг) * (3 × 10^8 м/с)^2
Шаг 2: Вычислим кинетическую энергию электрона.
Масса электрона и скорость известны.
Используя формулу для кинетической энергии, получаем:
Кинетическая энергия (KE) = (1/2) * (9,10938356 × 10^-31 кг) * (180 000 км/с)^2
Шаг 3: Найдем разницу между кинетической энергией электрона и его энергией покоя.
Разница = Кинетическая энергия — Энергия покоя
Совет: Для лучшего понимания темы, стоит обратить внимание на единицы измерения, используемые в формулах (кг, м/с, км/с) и на их конвертацию при необходимости.
Упражнение: Если скорость электрона составляет 250 000 км/с, на сколько раз кинетическая энергия электрона будет меньше его энергии покоя? Ответ дайте с округлением до двух знаков после запятой.