Czas życia mezonu Pi

Wynikające ze szczególnej teorii względności zjawisko dylatacji czasu zostało potwierdzone doświadczalnie w eksperymentach związanych z mezonami π+.
Mezony π+ są cząstkami bardzo nietrwałymi. Spoczywające mezony rozpadają się po czasie t = 2,5•10-8s, zwanym czasem życia cząstki. W przypadku mezonów poruszających się z prędkością bliską prędkości światła (v = 0,99c), droga przez nie przebyta do momentu rozpadu jest równa 750 metrów. Zakładając, że poruszają się one ze stałą prędkością, na podstawie przedstawionych danych można wyznaczyć czas ich ruchu, który jest równy:
 
v= \frac{s}{t'}  \Rightarrow t'= \frac{s}{v}

t' \approx  \frac{s}{c} = \frac{750m}{3 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s}  } =250 \cdot 10 ^{-8}s

Wyznaczona wartość czasu życia mezonu poruszającego się z prędkością bliską prędkości światła jest 100 razy większa od czasu życia mezonu spoczywającego. Fakt ten potwierdza słuszność szczególnej teorii względności.

Czas życia mezonu π – przykład.

Oblicz czas życia mezonu π, poruszającego się z prędkością 0,6c.

Dane:                                        Szukane:
v = 0,6c                                      t` = ?
t = 2,5•10-8s – czas życia spoczywającego mezonu (wielkość tablicowa)

Rozwiązanie:
Zgodnie ze wzorem na dylatację czasu mamy:

t'= \frac{t}{ \sqrt{1- \frac{v ^{2} }{c ^{2} } } }

t'= \frac{t}{ \sqrt{1- \frac{(0,6c)^{2} }{c ^{2} } } } = \frac{t}{0,8}

t'= \frac{2,5 \cdot 10 ^{-8}s }{0,8} =3,125 \cdot 10 ^{-8} s

Komentarze (0)
Wynik działania 4 + 4 =
Ostatnio komentowane
dzięki wielkie!
xayoo • 2020-09-21 12:24:47
Dzk , bardzo pomocne
bobas • 2020-09-16 17:40:29
kocham Polską literatórę
tgyfvg • 2020-09-15 11:00:30
nom fajne
123445676878 • 2020-09-14 18:20:58
dzięki
RTC • 2020-09-14 16:37:14