Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Ik moet morgen nog inleveropgaven inleveren. Heb er al 9 af maar de laatste wil niet lukken. Hij komt uit University Physics (Young & Freedman, 11th Edition), vraag 37.77

37.77 Kaon Production. In high energy physics, new particles can be created by collisions of fast-moving projectile particles with stationary particles. Some of the kinetic energy of the incident particle is used to create the mass of the new particle. A proton-proton collision can result in the creation of a negative kaon (K-) and a positive kaon (K+):

p + p => p + p + K- + K+

a) Calculate the minimum kinetic energy of the incident proton that will allow this reaction to occur if the second (target) proton is initially at rest. The rest energy of each kaon is 493.7 MeV, and the rest energy of each proton is 938.3 MeV (Hint: It is useful her to work in the frame in which the total momentum is zero.)

Dit moet dus op de relativistische manier dus kom niet met het antwoord dat de minimale kinetische energie 493.7 * 2 is, want dat is de niet relativistische manier...... Ow en het antwoord staat achterin en dat is 2494 MeV (maar ik heb dus de berekening nodig).

Wie o wie helpt mij hiermee?

Berichten: 1.404

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

De hint is dat je het moet berekenen in het referentiestelsel waar het momentum nul is. Dit is het referentiestelsel waar beide protonen metdezelfde snelheid op elkaar afstormen. Na de botsing moet het momentum nog steeds nul zijn. Verder vraagt men de minimum benodigde kinetische energie. Dit is als na de botsing zowel protonen als kauonen stil staan in het referentiestelsel

we krijgen volgende formule (behoud van energie:

2gamma.gif mp= 2mp+ 2mp (laatste p moet k zijn zie volgende post)

uit deze formule kun je de snelheid van de aanstormende protonen berekenen, die snelheid terugrekenen naar het referentiestelsel waarin één proton stilstaat en de kinetische energie berekenen van het bewegende proton.
het zien duurt een seconde, de gedachte blijft voor altijd

"Blauw"

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Wow.... bedankt... ik ga het even proberen :shock:

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Dan krijg je dus gamma= 2

geeft 1/sqrt(1-u^2/c^2)=2

kruislinks vermenigvuldigen : sqrt(1-u^2/c^2)=2

1-u^2/c^2=4

-u^2/c^2= 3

u^2/c^2=-3

u^2=-3*c^2

u= sqrt(-3 * c^2) = sqrt(-3) * c

Dat kan toch niet de bedoeling zijn, dan krijg je namelijk een imaginaire uitkomst....

Berichten: 1.404

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

sorry maar men formule was fout

2gamma.gif mp= 2mp+ 2mp

moet zijn

2gamma.gif mp= 2mp+ 2mk

je zult dan vinden dat de snelheid van beide protonen ongeveer 0,755736 keer de lichtsnelheid is.
het zien duurt een seconde, de gedachte blijft voor altijd

"Blauw"

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

En Mk staat voor de massa van de Kaon? Gokje die staat niet in binas?

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Laat maar e=mc^2 natuurlijk :shock:

Berichten: 49

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

waarom staan na de botsing de protonen en de kaonen stil?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Relativiteitstheorie probleem: Kaon Production

Als er nog kinetische energie zou gaan naar de deeltjes zal er meer initiële energie moeten zijn. Maar we zoeken de situatie met minimale kinetische energie. Bedenk dat als je in het cm stelsel meer energie hebt, je ook meer energie zal hebben in het LAB-stelsel.

Reageer