Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Zadania dodatkowe

70.

Z eksperymentu wynika, że mion rozpada się na elektron i foton. Jak to jest możliwe?

71.

W zapisie każdej z poniższych reakcji brakuje jednej cząstki. Zidentyfikuj ją i uzupełnij równanie reakcji.

  1. p+p¯n+?p+p¯n+? \mathrm{p} + \bar{\mathrm{p}} \to \mathrm{n} + \text{?};
  2. p+pp+Λ0+?p+pp+Λ0+? \mathrm{p} + \mathrm{p} \to \mathrm{p} + \Lambda^0 + \text{?};
  3. π-+pΣ-+?π-+pΣ-+? \pi^{-} + \mathrm{p} \to \Sigma^{-} + \text{?};
  4. Κ-+nΛ0+?Κ-+nΛ0+? \Kappa^{-} + \mathrm{n} \to \Lambda^0 + \text{?};
  5. τ+e++νe+?τ+e++νe+? \tau^{+} \to \mathrm{e}^{+} + \nu_{\text{e}} + \text{?};
  6. νe¯+pn+?νe¯+pn+? \bar{\nu_{\text{e}}} + \mathrm{p} \to \mathrm{n} + \text{?}.
72.

Ze względu na stratę energii wiązki spowodowaną promieniowaniem synchrotronowym każdemu protonowi krążącemu w akceleratorze LHC w CERN na jeden okres należy dostarczyć 5 MeV 5 MeV \SI{5}{\mega\electronvolt} energii, aby podtrzymać jego ruch. Ile okresów potrzeba, aby wytworzyć wiązkę protonów o energii 7 TeV 7 TeV \SI{7}{\tera\electronvolt} ( 7000 GeV 7000 GeV \SI{7000}{\giga\electronvolt} ), jeśli początkowa energia wstrzykiwanych protonów to 8 GeV 8 GeV \SI{8}{\giga\electronvolt} ?

73.

Proton i antyproton, każdy o energii 7 TeV 7 TeV \SI{7}{\tera\electronvolt} (jak w LHC), są zderzane centralnie i ulegają anihilacji. Ile wynosi całkowita energia dostępna w tym eksperymencie zderzeniowym (np. do produkcji nowych cząstek)? Zauważ, że w efekcie otrzymasz energię tylko nieco większą od całkowitej energii kinetycznej protonów, która sama jest już olbrzymia.

74.

Elektrony i pozytony są zderzane w akceleratorze SLAC przy energiach kinetycznych wiązki 50 GeV 50 GeV \SI{50}{\giga\electronvolt} . Jaka jest całkowita energia zderzenia, jeśli weźmiemy pod uwagę energię powstałą w wyniku anihilacji cząstek? Zauważ, że energia z anihilacji par elektron–pozyton jest całkowicie pomijalna, ponieważ przy energii kinetycznej 50 GeV 50 GeV \SI{50}{\giga\electronvolt} elektrony są bardzo relatywistyczne, a ich energia spoczynkowa jest bardzo mała w porównaniu z energią kinetyczną.

75.

Podczas wybuchu supernowej jądro gwiazdy zapada się i tworzy się gwiazda neutronowa. Na skutek zachowania momentu pędu jądra gwiazda neutronowa zaczyna bardzo szybko wirować. Jeżeli jądro zapada się od rozmiaru 5 10 5 km 5 10 5 km \SI{5e5}{\kilo\metre} do 10 km 10 km \SI{10}{\kilo\metre} (promień) i początkowo wykonywało 1 1 1 obrót na 30 dni 30 dni \SI{30}{\days} , to z jaką częstotliwością wiruje powstała gwiazda neutronowa?

76.

Na podstawie wyniku poprzedniego zadania oblicz przyrost energii kinetycznej ruchu obrotowego w wyniku wybuchu supernowej. Załóż, że masa jądra gwiazdy wynosi 1,3 1,3 \num{1,3} masy Słońca. Co jest źródłem tej dodatkowej energii?

77.
  1. Jakiej wartości stałej Hubble’a odpowiadałby wiek Wszechświata równy 10 10 lat 10 10 lat 10^{10}\si{\years} ? Do oszacowania stałej Hubble’a przyjmij, że tempo ekspansji jest stałe, i oblicz prędkość ucieczki dwóch galaktyk, przy której oddalają się one na odległość 1 miliona lat świetlnych (obecna średnia odległość między sąsiednimi galaktykami) w czasie 10 10 lat 10 10 lat 10^{10}\si{\years} ;
  2. Jaka stała Hubble’a odpowiada wiekowi Wszechświata 2 10 10 lat 2 10 10 lat \SI{2e10}{\years} ?
Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.