Comprendre les concepts
* Relativité spéciale: À des vitesses proches de la vitesse de la lumière, les principes de la relativité spéciale entrent en jeu. L'une des principales conséquences est que la masse d'un objet augmente à mesure que sa vitesse s'approche de la vitesse de la lumière.
* Masse de repos: La masse d'un proton au repos est d'environ 1,6726 × 10 ^ -27 kg.
* facteur lorentz (γ): Ce facteur tient compte de l'augmentation relativiste de la masse et est calculée comme:γ =1 / √ (1 - (v² / c²)) où 'V' est la vitesse de l'objet et 'C' est la vitesse de la lumière.
Calcul
1. Calculez le facteur Lorentz:
* V =0,999C (99,9% de la vitesse de la lumière)
* γ =1 / √ (1 - (0,999c) ² / c²) ≈ 22,366
2. Calculez la masse relativiste:
* Masse relativiste (m) =γ * Masse de repos
* M =22,366 * 1,6726 × 10 ^ -27 kg ≈ 3,74 × 10 ^ -26 kg
Conclusion
La masse d'un proton se déplaçant à 99,9%, la vitesse de la lumière est d'environ 3,74 × 10 ^ -26 kg. Cela est environ 22 fois supérieur à sa masse de repos en raison des effets de la relativité spéciale.
