Logo
Logo

Частицы на земной орбите

Условие

В данной задаче считайте Землю шаром с радиусом $6370~\text{кг}$, а её магнитное поле — однородным в кольцевой области в плоскости экватора, простирающейся на $1000~\text{км}$ от поверхности Земли. Величина индукции магнитного поля в этой области $B=3.20\cdot10^{-6}~\text{Тл}$. Пучок заряженных космических частиц с массой $m_0=6.68\cdot10^{-27}~\text{кг}$ и зарядом $q=3.20\cdot10^{-19}~\text{Кл}$ движется по круговой орбите с радиусом $R=7370~\text{км}$ вокруг центра Земли в области однородного магнитного поля над земным экватором.

$\textit{Примечание:}$ в СТО, когда сила $F$ перпендикулярна скорости частицы $v$, соотношение между силой и ускорением имеет вид\[F=\gamma ma.\]

1 Найдите кинетическую энергию $E_k$ частиц пучка.

Частица пучка, двигаясь по круговой орбите, сталкивается с неподвижной незаряженной частицей с массой $m_2=4m_0$ и сливается с ней воедино.

2 Найдите массу $m_1$ получившейся составной частицы.