Задача №1116(1084) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
• С какой скоростью должен лететь протон (\({m}_{0}=\) а.е.м.), чтобы его масса стала равна массе покоя \(\alpha-\)частицы (\({m}_{0\alpha}=\) а.е.м.)?
Дано:
\({m}_{0}=1\,\text{а.е.м.}\)

\(m=4\,\text{а.е.м.}\)

\(c=3\cdot {10}^{8}\,\text{м/с}\)

\(\upsilon=?\)

Решение:
Найдём скорость протона по формуле релятивистской массы
$$m=\frac{{m}_{0}}{\sqrt{1-\frac{{\upsilon}^{2}}{{c}^{2}}}}\Rightarrow \upsilon=c\cdot\sqrt{1-{\left(\frac{{m}_{0}}{m}\right)}^{2}}$$
$$\upsilon=c\cdot\sqrt{1-{\left(\frac{1\,\text{а.е.м.}}{4\,\text{а.е.м.}}\right)}^{2}}=c \cdot0.968$$
$$\upsilon=3\cdot {10}^{8}\,\text{м/с}\cdot 0.968=2.905\cdot {10}^{8}\,\text{м/с}$$
Ответ: скорость протона должна быть равна \(0.968\,c\) или \(2.905\cdot {10}^{8}\) м/с.