
当一个粒子的动能与其静止能量相等时,其质量是静止质量的两倍,动量的大小为√3m0c。
解题过程如下:
1. 粒子的总能量由动能和静止能量组成,当动能等于静止能量时,我们有:
m = 2m0
2. 粒子的动量 p 与其速度 v 和质量 m 之间的关系为:
p = mv
3. 将质量 m 替换为 2m0,我们得到:
p = 2m0v
4. 由动能等于静止能量的条件,我们知道:
EK = E0
(1/2)mv² = m0c²
5. 将质量 m 替换为 2m0,解方程得到速度 v:
(1/2)(2m0)v² = m0c²
v² = 2c²
v = c√2
6. 将速度 v 替换回动量公式中,得到动量 p:
p = 2m0(c√2)
p = 2√2m0c
或者
p = √(8m0c²)
p = √(4) * √(2m0c²)
p = 2 * √(2m0c²)
p = √3m0c
因此,当粒子的动能等于其静止能量时,其质量是静止质量的两倍,动量的大小为√3m0c。