ملف تدريبي: تكافؤ الكتلة والطاقة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب كتلة وطاقة السكون للأجسام التي لها كتلة، وحساب الطاقة اللازمة لإنتاج جسيمات معلومة الكتلة.

س١:

كمية الطاقة المطلوبة لإنتاج زوج من التاوون والتاوون المضاد‎ هي 3‎ ‎560 MeV. كتلة سكون إلكترون 511/𝑐keV. كم مرةً تساوي كتلةُ التاوون كتلةَ الإلكترون؟ قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

س٢:

إذا كانت طاقة كتلة سكون كرة معدنية 4.5×10 J، فما كتلة سكونها؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقمين معنويين.

س٣:

كتلة سكون بروتون 1.67×10 kg. ما طاقة كتلة سكون البروتون؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ1.50×10 J
  • ب3.00×10 J
  • ج9.81×10 J
  • د1.50×10 J
  • ه5.57×10 J

س٤:

كتلة سكون النيوترون تساوي 940/𝑐MeV. ما طاقة كتلة سكون النيوترون بوحدة ميجا إلكترون فولت؟

س٥:

فوتون طاقته 1.64×10 J لديه الطاقة الكافية لإنشاء زوج الإلكترون–البوزيترون. ما كتلة سكون الإلكترون؟ اكتب إجابتك بالكيلوجرام لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ1.82×10 kg
  • ب9.11×10 kg
  • ج5.47×10 kg
  • د1.82×10 kg
  • ه7.98×10 kg

س٦:

ما طاقة كتلة سكون مكعب معدني كتلته 2 kg؟

  • أ6.0×10 J
  • ب3.0×10 J
  • ج9.0×10 J
  • د4.5×10 J
  • ه1.8×10 J

س٧:

يضمحل فوتون طاقته 1‎ ‎080 keV إلى زوج من الإلكترون-البوزيترون. كتلة سكون كلٍّ من الإلكترون والبوزيترون تساوي 511 keV/c2. أيُّ طاقة غير مستخدَمة لإنتاج الجسيمين الكبيرين تتحوَّل إلى طاقة الحركة النسبية للجسيمين. ما طاقة الحركة النسبية للبوزيترون؟

س٨:

ميون كتلته 106 MeV/c2. ما الطاقة التي يحتاج إليها فوتون واحد لإنتاج زوج ميون-ميون مضاد؟ اكتب إجابتك بوحدة ميجا إلكترون فولت (MeV).

س٩:

يُطلق طن متري واحد من مادة TNT طاقة مقدارها 4.18 GJ عند انفجارها. عندما يتلامس الهيدروجين مع الهيدروجين المضاد، يفنيان. كم جرامًا من الهيدروجين والهيدروجين المضاد يلزم لإطلاق نفس كمية الطاقة الناتجة من طن متري واحد من مادة TNT؟

  • أ4.64×10 g
  • ب4.18×10 g
  • ج4.64×10 g
  • د4.18×10 g
  • ه4.64×10 g

س١٠:

سفينة فضاء كتلة سكونها 10‎ ‎000 metric tons. ما طاقة كتلة سكونها؟ أوجد الإجابة لأقرب رقم معنوي.

  • أ9×10 J
  • ب3×10 J
  • ج9×10 J
  • د1×10 J
  • ه3×10 J

س١١:

أوجد الطاقة المنطلقة في التفاعل الآتي.n+HH+𝛾

كتلة H الذرية تساوي ١٫٠٠٧٨٢٥ وحدة كتل ذرية، وكتلة H- الذرية تساوي ٢٫٠١٤١٠٢ وحدة كتل ذرية، وكتلة النيوترون تساوي ١٫٠٠٨٦٦٥ وحدة كتل ذرية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.