Fysik

Kvarker

17. maj 2020 af physique - Niveau: A-niveau

Hey Studieportalen, jeg har fundet denne opgave som jeg har prøvet at løse, men det ser ikke ud til jeg kommer nogen vegne. Jeg har nogle ideer til løsningen af a, men jeg tror stadig det er forkert. opg b er jeg helt på bar bund. E=m*c^2???

Vedhæftet fil: kvarker.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #1
17. maj 2020 af swpply (Slettet)

Det er glimrende at du selv har nogle idéer til løsningen af delopgave a). Jeg syntes næsten at du skal havde lov at få æren og fortælle hvad du tænker kunne være løsning.

Så tager vi et kig delopgave b) bagefter.

Svar #2
17. maj 2020 af physique

ja kvarkerne til k- mesonen er strange og anti up, kvarkerne til omega- baryonen er 3 strange kvarker, her er der en baryon som jeg ikke ved hvad hedder men den består af down strange og up, pi minus mesonen består af down og anti up. og jeg gætter lidt på den svage vekselvirkning.

Brugbart svar (0)

Svar #3
17. maj 2020 af swpply (Slettet)

Ja, det er den helt rigtige kvarksammensætning for reaktionen

$\Omega^- \rightarrow \Xi^0 + \pi^-$

og som du sikkert også har bemærket er der 3 strange-kvarker før, men kun 2 stange-kvarker efter reaktionen. Det er netop denne ikke-bevarelse af antallet af strange-kvarker der indikere at her må være tale om den svage vekselvirkning.

Angående delopgave b). Du har (iflg. den specielle relativitetsteori) at energien før rekationen er givet ved

$\begin{align*} E^2 &= p^2c^2+m_\Omega^2c^4 \\ &= \big(2029\,\tfrac{\text{MeV}}{c}\big)^2\cdot c^2 + m_\Omega^2c^4 \\ &= 4116.8\,\text{GeV} + m_\Omega^2c^4 \end{align*}$

hvor $\begin{align*} m_\Omega \end{align*}$ benævner $\begin{align*} \Omega^- \end{align*}$ partiklens hvilemasse. Samtid har du at energien efter reaktionen er (ifg. data)

$\begin{align*} E^2 &= (2320\,\text{MeV})^2 + (313.8\,\text{MeV})^2 \\ &= 5480.9\,\text{GeV} \end{align*}$

Brug nu at der gælder energibevarelse, hvorfor at

$\begin{align*} 4116.8\,\text{GeV} + m_\Omega^2c^4 = 5480.9\,\text{GeV} \quad\Leftrightarrow\quad m_\Omega &= \frac{1}{c^2}\sqrt{5480.9\,\text{GeV} - 4116.8\,\text{GeV}} \\ &= 1167.9\,\tfrac{\text{MeV}}{c^2} \end{align*}$

Svar #4
17. maj 2020 af physique

Tak! godt at få bekræftet min løsning i opg a. Opg b ser ikke ud til at være noget jeg har lært om... meget mystisk, det må jeg spørge min lærer om.

Brugbart svar (0)

Svar #5
18. maj 2020 af swpply (Slettet)

Ja, det må du nok hellere ;-)

Skriv et svar til: Kvarker

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.