Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

emixter edited
revision #14040 parent #14039 ← older
@@ -1,11 +1,43 @@
### Условие
−$2.5.31.$ [Вставьте условие задачи]
+$2.5.31.$ В результате распада движущегося ядра появились два осколка массы $m_{1}$ и $m_{2}$ с импульсами $p_{1}$ и $p_{2}$, разлетающиеся под углом $θ$. Определите выделившуюся при распаде ядра энергию.
### Решение
−gdfg
+Система замкнута и изолирована, поэтому можем применять законы сохранения массы, импульса, энергии. Закон сохранения энергии запишем в такой интерпритации - выделившаяся энергия $E$ равна изменению кинетической энергии системы:
+$$E=(K_{1}+K_{2})-K_{0} \tag{1}$$
+
+где начальная кинетическая энергия ядра: $K_{0}=\frac{p_{0}^{2}}{2M}$, кинетическая энергия осколков: $K_{1}=\frac{p_{1}^{2}}{2m_{1}}$, $K_{2}=\frac{p_{2}^{2}}{2m_{2}}$.
+
+По закону сохранения массы: $M=m_{1}+m_{2}$. Подставим всё в (1):
+
+$$E=\frac{p_{1}^{2}}{2m_{1}}+\frac{p_{2}^{2}}{2m_{2}}-\frac{p_{0}^{2}}{2(m_{1}+m_{2})} \tag{2}$$
+
+Первоначальный импульс $p_{0}$ ядра найдём из закона сохранения импульса:
+
+$$\vec p_{0}=\vec p_{1}+\vec p_{2}$$
+
+Возведём это векторное уравнение в квадрат:
+
+$$p_{0}^{2}=p_{1}^{2}+p_{2}^{2}+2\vec p_{1}\vec p_{2} \tag{3}$$
+
+Поскольку угол между векторами $\vec p_{1}$ и $\vec p_{2}$ равен $θ$, то скалярное произведение этих векторов можно записать в виде:
+
+$$\vec p_{1}\vec p_{2}=p_{1}p_{2}\cos\theta$$
+
+Подставим это выражение в (3):
+
+$$p_{0}^{2}=p_{1}^{2}+p_{2}^{2}+2p_{1}p_{2}\cos\theta$$
+
+Теперь подставим выражение для $p_{0}^{2}$ в (2):
+
+$$E=\frac{p_{1}^{2}}{2m_{1}}+\frac{p_{2}^{2}}{2m_{2}}-\frac{p_{1}^{2}+p_{2}^{2}+2p_{1}p_{2}\cos\theta}{2(m_{1}+m_{2})}$$
+
+После приведения к общему знаменателю и упрощений получим:
+
+$$E=\frac{p_{1}^{2}m_{2}^{2}+p_{2}^{2}m_{1}^{2}-2p_{1}p_{2}m_{1}m_{2}\cos\theta}{2m_{1}m_{2}(m_{1}+m_{2})}$$
+
#### Ответ
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]
+$$E=\frac{p_{1}^{2}m_{2}^{2}+p_{2}^{2}m_{1}^{2}-2p_{1}p_{2}m_{1}m_{2}\cos\theta}{2m_{1}m_{2}(m_{1}+m_{2})}$$