Fråga kring uppgift om relativitetsteori.
En laddad pi-meson har en medellivstid på t_0=2.6⋅10^(−8) s i sitt vilosystem. Hur lång väg färdas en sådan pi-meson i medeltal om den har en total kinetisk energi på 2 426 MeV?
pi-mesonens massa är 140 MeV/c^2 ,ljusets hastighet c=3⋅10^8 m/s. Svaret ska anges i enheten meter och avrundas till närmaste heltal.
Tanken har varit följande:
Sökt: L
Gammafaktorn ges av y=2426/140
Vi får ut vår hastighet v=c*sqrt(1-1/y^2)
L=v*t_0
Insättning av alla värden skulle således resultera i att L=7,787...m. Dock blir detta fel
Gammafaktorn är stor () så mesonens hastighet ska vara
Vilka konsekvenser för detta med sig då? Att L=c*t_0 ...?
Pieter Kuiper skrev:Gammafaktorn är stor () så mesonens hastighet ska vara
Skulle L=c*t_0 då?
Grund1 skrev:Pieter Kuiper skrev:Gammafaktorn är stor () så mesonens hastighet ska vara
Skulle L=c*t_0 då?
Ja. Det blir då 3 x 2,6 = 7,8 meter, samma som vad du hade fått (men med huvudräkning, det är en fördel).
Edit: D4niel har rätt. Det är samma som med myonerna som kommer ner till jordytan från övre atmosfären. Partikeln ser ett kortare avstånd. Eller alternativt: vi ser en längre livstid.
Pieter Kuiper skrev:Grund1 skrev:Pieter Kuiper skrev:Gammafaktorn är stor () så mesonens hastighet ska vara
Skulle L=c*t_0 då?
Ja. Det blir då 3 x 2,6 = 7,8 meter, samma som vad du hade fått (men med huvudräkning, det är en fördel).
Förståeligt. Dock blir det fortfarande fel. Avrundar jag så ger båda lösningsmetoderna samma svar (8 m i och med att det nu skulle rundas av till närmaste heltal)…
Det är tänkt att du ska räkna ut längden i systemet som inte följer med pi-mesonen.
En liten småsak, med kinetisk energi avses förmodligen kinetisk energi och inte total energi, alltså:
För att göra det konceptuellt enklare kanske det är bäst att du räknar ut pi-mesonens hastighet som mellansteg.
Räkna sedan ut längden som
Du kan också utnyttja att med vad ni nu fick