ملف تدريبي: تكافؤ الكتلة والطاقة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب كتلة وطاقة السكون للأجسام الهائلة، 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:

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

س٥:

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

س٦:

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؟

س٧:

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

س٨:

يُطلق 1 metric ton 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 1 metric ton من مادة TNT؟

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

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